lks-ipa-3-kelompok-1

42
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia UNIT 3 KEAJAIBAN MAGNET DAN LISTRIK Pengantar Pada suatu malam, ketika Ani sedang belajar IPA. Tiba-tiba ayah Ani mendekat sambil bertanya kepada Ani. Apa bedanya arus listrik yang ditimbulkan oleh sebuah baterai dengan arus listrik dari PLN? Dan menggunakan alat apakah arus listrik dari pembangkit listrik yang bertegangan besar dapat digunakan di rumah-rumah dengan tegangan kecil? Ani diam sejenak, terlihat dari wajahnya bahwa ia sedang berpikir sambil menyatakan tegangan yang ditimbulkan oleh baterai itu kecil sehingga jika kesetrum tidak menyebabkan kecelakaan yang fatal sedang untuk PLN sebaliknya bisa terbakar dan meninggal. Oleh karena itu, untuk PLN mestinya ada alat yang bisa menurunkan tegangan. Bagaimana prinsip kerja alat tersebut, untuk lebih jelasnya bisa kalian pelajari pada unit ini. Pembelajaran berikut ini membahas tentang medan listrik, medan magnet dan induksi elektromagnetik serta aplikasinya dalam navigasi hewan dan untuk mencari makan. Pembelajaran unit ini untuk mencapai kompetensi dasar, (1) Mendeskripsikan konsep medan listrik, medan International Science Education 2012 83

Upload: fitra-n-tama

Post on 14-Dec-2015

577 views

Category:

Documents


44 download

DESCRIPTION

LKS

TRANSCRIPT

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

UNIT 3

KEAJAIBAN MAGNET

DAN LISTRIK

PengantarPada suatu malam, ketika Ani sedang belajar IPA. Tiba-tiba

ayah Ani mendekat sambil bertanya kepada Ani. Apa bedanya

arus listrik yang ditimbulkan oleh sebuah baterai dengan arus

listrik dari PLN? Dan menggunakan alat apakah arus listrik dari

pembangkit listrik yang bertegangan besar dapat digunakan di

rumah-rumah dengan tegangan kecil? Ani diam sejenak, terlihat

dari wajahnya bahwa ia sedang berpikir sambil menyatakan

tegangan yang ditimbulkan oleh baterai itu kecil sehingga jika

kesetrum tidak menyebabkan kecelakaan yang fatal sedang

untuk PLN sebaliknya bisa terbakar dan meninggal. Oleh karena

itu, untuk PLN mestinya ada alat yang bisa menurunkan

tegangan. Bagaimana prinsip kerja alat tersebut, untuk lebih

jelasnya bisa kalian pelajari pada unit ini.

Pembelajaran berikut ini membahas tentang medan listrik,

medan magnet dan induksi elektromagnetik serta aplikasinya

dalam navigasi hewan dan untuk mencari makan. Pembelajaran

unit ini untuk mencapai kompetensi dasar, (1) Mendeskripsikan

konsep medan listrik, medan magnet, induksi elektromagnetik,

dan penggunaannya dalam produk teknologi, serta pemanfaatan

medan listrik dan magnet dalam pergerakan/navigasi hewan

untuk mencari makanan dan migrasi, (2) Membuat karya

sederhana yang memanfaatkan prinsip elektromagnetik dan

induksi elektromagnetik.

Secara terperinci berikut disajikan tujuan pembelajaran

yang akan dicapai pada Unit 1 ini:

International Science Education 2012 83

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

1. Mendeskripsikan konsep medan listrik dan penggunaannya dalam produk teknologi

2. Mendeskripsikan konsep medan magnet dan penggunaannya dalam produk teknologi

3. Mendeskripsikan konsep induksi elektromagnetik4. Membuat karya sederhana yang memanfaatkan prinsip

induksi elektromagnetik5. Menjelaskan pemanfaatan medan magnet dalam pergerakan

atau navigasi hewan untuk mencari makanan dan migrasiSecara garis besar, ruang lingkup materi yang akan dikaji

pada Unit 1 ini adalah sebagai berikut:

International Science Education 2012 84

Sistem Navigasi Hewan

Sistem Navigasi Hewan

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

1.1.Sedotan PemikatListrik statis (electrostatic) mengenai muatan listrik

yang berada dalam keadaan diam (statis). Listrik statis dapat menjelaskan bagaimana sebuah penggaris yang telah digosok-gosokkan ke rambut dapat menarik potongan-potongan kecil kertas. Gejala tarik menarik antara dua buah benda seperti penggaris plastik dan potongan kecil kertas dapat dijelaskan menggunakan konsep muatan listrik.

Tujuan

Mendeskripsikan konsep medan listrik dan penggunaannya dalam produk teknologi

Kegiatan PembelajaranDisediakan sedotan plastik, gunting, 1 lembar kertas berwarna (selain putih) , 1 lembar kertas berwarna putih.

a. Potong kertas menjadi potongan-potongan kecil dengan menggunakan gunting kemudian letakkan potongan kertas diatas kertas berwarna

b. Gosok sedotan plastik dengan rambut .

c. segera setelah sedotan digosok, letakkan sedotan di tengah-tengah potongan-potongan kertas dengan jarak 4 cm. Amati apa yang terjadi !

International Science Education 2012 85

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

d. Ulangi langkah nomor 2, dekatkan sedotan pada potongan-potongan kertas dengan mengubah jarak antara sedotan dengan potongan kertas (ambil jarak antara sedotan dan potongan kertas sepanjang 1cm). Amati apa yang terjadi ! Apakah kertas masih dapat tertarik dengan sedotan ?

e. Ulangi langkah nomor 4 dengan membuat variasi jarak antara kertas dan sedotan sampai kertas tidak dapat lagi ditarik oleh sedotan. Pada percobaan yang kamu lakukan,

International Science Education 2012 86

Sedotan

Kertas

Sistem Navigasi Hewan

Sistem Navigasi Hewan

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

pada jarak berapakah sedotan tidak dapat menarik kertas ? Mengapa hal tersebut dapat terjadi ?

f. Setelah itu ulangi langkah nomor 4 dengan tetap memperhatikan variasi jarak, dekatkan sedotan yang telah digosok dengan rambut kepada potongan kertas namun merubah posisi sedotan (dengan menentukan jarak yang sama antara sedotan dan potongan kertas, posisikan sedotan disebelah utara, selatan, barat dan timur dari potongan kertas).

g. Apakah kertas dapat tertarik oleh sedotan meski sedotan diubah-ubah posisinya ? dari peristiwa tersebut, apakah kesimpulan yang dapat diambil ?

h. Diskusikan bersama teman kelompok :

a. Mengapa sedotan dapat menarik kertas setelah digosok dengan rambut ?

b. Mengapa pada jarak tertentu, sedotan tidak lagi dapat menarik kertas meskipun telah digosok dengan rambut ?

c. Kesimpulan apa yang dapat diambil setelah kamu melakukan langkah percobaan nomor 6 !

1.2.Uniknya Medan MagnetDisekitar medan terdapat gaya magnet. Besar gaya magnet

pada titik-titik disekitar magnet berbeda-beda. Gaya magnet

terbesar terdapat disekitar kutub magnet. Untuk menggambarkan

International Science Education 2012 87

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

keadaan gaya disekitar magnet, didefinisikan oistilah gaya magnet

yaitu garis-garis khayal yang menggambarkan besar dan arah gaya

magnet. Arah gaya magnet adalah dari kutub utara maagnet

menuju kutub selatan magnet. Daerah disekitar magnet yamng

dipengaruhi oleh gaya magnet disebut medan magnet.

Tujuan

Mendeskripsikan konsep medan magnet, menemukan arah garis gaya magnet dan menentukan posisis kutub utara dan selatan magnet bumi.

Kegiatan Pembelajaran1. Disediakan magnet batang, kompas kecil, kertas putih dan

pensil2. Letakkan magnet batang diatas kertas putih kemudian

letakkan kompas disamping kutub utara magnet dan amati arah jarum kompas.

3. Buatlah tanda titik pada kertas putih yang ditunjukkan oleh jarum kompas bertanda S lalu berilah kode A dan pada ujung jarum kompas bertanda N/U berilah kode B

4. Pindahkan kompas sedemikian rupa sehingga ujung jarum S berada pada titik B kemudian amati jarum kompas yang bertanda N atau U, tandailah dengan sebuah titik lalu beri kode C

5. Lanjutkan pemindahan kompas sedemikian rupa sehingga ujung kompas sampai dikutub selatan magnet batang

6. Hubungkan titik A, B, C, dan seterusnya. Garis yang terbentuk itu disebut garis gaya magnet

7. Ulangi kegiatan 1 sampai 6 untuk lintasan lintasan yang berbeda.

8. Letakkkan kompas diatas meja tanpa magnet batang amati kemana arah jarum kompas bandingkan hasil pengamatan anda dengan hasil kegiatan langkah no 1 sampai 7.

9. Jika kompas selalu menghadap kearah utara bumi, apa makananya?

10. Berdasarkan kegiatan ini, jelaskan dimana letak kutub utara-selatan magnet bumi? Mengapa demikian ?

International Science Education 2012 88

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

PenilaianPenilaian diarahkan untuk mendeskripsikan konsep medan

magnet, menemukan arah garis gaya magnet dan menentukan

posisis kutub utara dan selatan magnet bumi.

1.3 Induksi Elektromagnetik

A. GeneratorApa itu Generator?

Generator listrik adalah sebuah alat yang

memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik

yakni dengan memanfaatkan induksi elektromagnetik.

Prinsip utama pengembanan generator ini berasal dari

hukum Faraday. Jika suatu medan magnet yang besar /

arahnya berubah terhadap waktu memeapar suatu

kumparan, maka pada kumparan akan muncul alur listrik.

Gambar diatas menunjukkan generator sederhana. Pada gambar tersebut tersediadua buah magnet batang yang kutub kutubnya dihadapakan secara berlawanan sehingga ruang diantara keduanya terdapat medan magnet neto yang mengarah dari ujung magnet bertanda N keujung magnet bertanda S. Ruang di antara kedua magnet ditempatkan suatu kumparan konduktor berbentuk segi empat yang ujung ujungnya dihubungkan dengan lampu. Jika kumparan digerakkkan memutar maka elektron pada kumparan akan bergetar dan menghasilkan arus listrik, sehingga lampu dapat menyala demikian cara kerja generator listrik sederhana.

International Science Education 2012 89

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Tujuan

Menyelesaikan proyek membuat generator

Kegiatan Pembelajaran1. Mari kita mulai proyek membuat generator sederhana dengan

menjawab terlebih dahulu pertanyaan-pertanyaan berikut.a. Bagaimana rancang bangun generator sederhana?b. Bagaimana langkah-langkah membuat generator sederhana?c. Alat dan bahan apa saja yang dibutuhkan dalam membuat

generator sederhana?NB: untuk menjawab pertanyaan tersebut, carilah referensi yang relefean baik dari buku maupun internet.

2. Design a plant for the projectBerdasarkan jawaban diatas pertanyaan pada aktivitas no 1):

a. Berdasarkan desain Generator Sederhana yang akan anda buat

b. Buatlah daftar aktivitas/ rencana kerja untuk menyelesaikan proyek ini !

3. Create the seceduleBuatlah jadwal kegiatan untuk menyelesaikan proyek ini!

No Aktivitas Alat dan Bahan yang dibutuhkan

Waktu Pelaksanaan

Penangggung jawab

1

2

3

..

Dst

4. Monitor the students and the progress of the project

International Science Education 2012 90

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Laporkan kemajuan pelaksanaan proyek minimal tiga hari sekali

5. Asses the OutcomeProduk hasil proyek dipresentasikan untuk diberi penilaian

6. Evaluate the ExperienceGuru dan siswa melakukan refleksi untuk menemukan kelebihan dan kekurangan proses dan produk yang sudah dilaksanakan.

B. Motor Listrik

Pada kegiatan ini kita akan menyelesaiakan sebuah proyek motor listrik sederhana. Motor listrik adalah alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Jika suatu kumparan yang membawa arus listrik ditempatkan didaerah yang mengandung medan magnet pada arah tegak lurus dengan arah arus listrik, maka kumparan akan dikenai gaya magnet sebesar:

Dimana:

F= Gaya (N)

I=Arus Listrik (A)

L= Medan Magnet (T)

Arah gaya ditentukan oleh hasil perkalian silang (Cross) antara vecor panjang konduktor dengan medan magnet. Gaya tersebut yang akan menyebabkan kumparan berputar/bergerak.

Gambar diatas menunjukka bagaimana cara kerja motor listrik. Kita tempatkan dua buah magnet sedemikian rupa sehingga bagian yang saling berhadapan adalah kutub-kutub yang berlawanan sehingga ruang diantara kedua magnet tersebut terdapat medan magnet neto yang arahnya dari ujung magnet bertanda N keujung magnet bertanda S. Kemudian kita tempatkan suatu kumparan

International Science Education 2012 91

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

berbentuk segi empat yang ujung-ujungnya terhubung dengan sumber teganan. Nah, jika arus kita alirkan pada kumparan dengan arah sebagaimana yang ditujuk oleh gambar, maka pada bagian kumparan yang sebelah kiri dekat magnet bertanda S akan dikenai gaya F yang arahnya keatas, sedangkan pada bagian kumparan sebelah kanan (dekat magnet bertanda U) akan dikenai gaya kebawah. Kedua gaya tersebut yang akan menyebabkan kumpran berputar. Arah gaya-gaya tersebut ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kanan seperti yang ditunjukkan oleh gambar dibawah ini jika arah arus yang mengalir pada kabel yang panjangnya L ditunjukkan oleh jari tengah, dan arah medan magnet ditunjukkan oleh telunjuk, maka arah gaya ditunjukkan oleh arah ibu jari.

Tujuan

Menyelesaikan proyek membuat motor listrik

Kegiatan Pembelajaran1. Start with the essential question:

a. Mengamati tayangan video “motor Listrik”b. Setelah mengamati video, pertanyaan apa saja yamg muncul dalam pikiran

Anda? Tulis daftar pertanyaan Anda pada kolom di bawah ini!

c. Berdasarkan video, komponen apa saja yang harus ada pada sebuah motor listrik?

d. Mengapa koil/kumparan pada tayangan video dapat berbutar?

e. Bagaimana rencana bangun motor listrik sederhana? 2. Design a plant for the project

a. Berdasarkan rancang bangun motor listrik sederhana yang sudah anda buat, buatlah daftar aktivitas/ rencana kerja untuk menyelesaikan proyek ini?

b. Alat dan bahan apa saja yang Anda butuhkan untuk membuat motor listrik sederhana?

3. Create the seceduleBuatlah jadwal kegiatan untuk menyelesaikan proyek ini!

NO Aktivitas Alat dan Bahan yang

Waktu Pelaksanaa

Penangggung jawab

International Science Education 2012 92

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

dibutuhkan

n

1

2

3

..

Dst

4. Monitor the students and the progress of the projectLaporkan kemajuan pelaksanaan proyek minimal tiga hari sekali

5. Asses the OutcomeProduk hasil proyek dipresentasikan untuk diberi penilaian

6. Evaluate the ExperienceDosen dan mahasiswa melakukan refleksi untuk menemukan kelebihan dan kekurangan proses dan produk yang sudah dilaksanakan.

PenilaianPenilaian dilakukan selama proses belajar mengajar. Lakukan

penilaian pada kemampuan dalam menjelaskan konsep induksi

elektro mganetik pada generator dan motor listrik

4.4 Merpati PulangSaat melepas burung merpati dari lokasi yang jaraknya

sekitar 5 km atau lebih dari rumah Anda, pernahkah terpikir bagaimana bisa seekor burung terbang di udara, dengan pemandangan yang belum tentu pernah dilihatnya, tiba-tiba bisa kembali ke rumah? Ini memang menjadi tanda tanya besar, tetapi bukanlah misteri, karena dalam artikel ini akan dijelaskan bagaimana proses kerja seekor merpati yang dilepas dari jarak jauh tetapi pada akhirnya bisa kembali ke rumah atau kandangnya. Apa yang membuat merpati

International Science Education 2012 93

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

memiliki kemampuan tersebut? Untuk mengetahuinya lakukan percobaan sebagai berikut

Tujuan

1. Mengetahui Aplikasi Medan Magnet pada Sistem Navigasi

beberapa Hewan

Kegiatan Pembelajaran

a. Siapkan merpati 2 ekor, magnet, karet, stopwatch!

b. Pasangkan magnet pada salah satu merpati!

c. Terbangkan kedua merpati pada jarak 3 km dari

rumahnya!

d. Catat waktu saat menerbangkan dan saat merpati sampai!

e. Merpati manakah yang sampai rumah terlebih dahulu?

Jelaskan!

f. Berdasarkan percobaan ini, apakah tujuan pemberian

magnet pada salah satu merpati?

g. Apa yang bisa disimpulkan?

PenilaianPenilaian dilakukan pada kemampuan peserta didik dalam

menganalis merpati pulang kerumah

International Science Education 2012 94

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Bahan Bacaan

A. Medan ListrikBenda yang bermuatan listrik dikelilingi sebuah daerah yang

disebut medan listrik. Dalam medan ini, muatan listrik dapat

dideteksi. Menurut Faraday (1791- 867), suatu medan listrik keluar

dari setiap muatan dan menyebar ke seluruh ruangan. Untuk

memvisualisasikan medan listrik, dilakukan dengan

menggambarkan serangkaian garis untuk menunjukkan arah

medan listrik pada berbagai titik di ruang, yang disebut garis-garis

gaya listrik. Untuk lebih jelasnya lihatlah gambar ilustrasi berikut.

International Science Education 2012 95

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

 

 

Gambar a merupakan partikel bermuatan positif. Garis-garis yang

keluar dari partikel a disebut dengan medan listrik. Arah medan

listrik pada gambar a keluar dari partikel bermuatan positif.

Perhatikan pada gambar b, pada gambar tersebut merupakan

partikel bermuatan negatif, sama dengan gambar a garis-garis

yang ada pada gambar b merupakan medan listrik. Bedanya

dengan partikel bermuatan positif, arah medan listrik pada partikel

bermuatan negatif menuju pusat arah partikel. Dari pembahasan

ini kita dapat menjelaskan bagaimana dua partikel yang sejenis

tolak-menolak dan partikel yang lain jenis tarik menarik. Agar lebih

jelas perhatikan ilustrasi gambar berikut ini.

            

Gambar a merupakan interaksi dua partikel yang berlainan jenis.

Perhatikan garis medan listriknya, garis dari partikel positif menuju

partikel negatif. Ini menjelaskan mengapa dua partikel tersebut

dapat tarik menarik. Pada gambar b dapat kita lihat partikel yang

muatanya sama. Garis medan listrik pada partikel tersebut saling

menjauhi satu sama lain. Sehingga kedua partikel tersebut saling

tolak-menolak.

International Science Education 2012 96

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Ukuran kekuatan dari medan listrik pada suatu titik,

didefinisikan sebagai gaya per satuan muatan pada muatan listrik

yang ditempatkan pada titik tersebut, yang disebut kuat medan

listrik (E ). Jika gaya listrik F dan muatan adalah q, maka secara

matematis kuat medan listrik dirumuskan:

Persamaan persamaan di atas untuk mengukur medan listrik di

semua titik pada ruang, sedangkan medan listrik pada jarak r dari

satu muatan titik Q adalah:

 

Sehingga menjadi : 

Keterangan E : Medan Listrik ( N/C )

                 k : Bilangan Konstanta ( Nm2 /C2)

                 q,Q : Muatan Listrk ( C )

                 r : Jarak antara muatan ( m )

Persamaan tersebut menunjukkan bahwa E hanya bergantung pada

muatan Q yang menghasilkan medan tersebut. 

Suatu medan listrik, garis medannya mempunyai awal dan

akhir, yaitu berawal dari kawat penghantar yang bertegangan

sebagai sumbernya dan berakhir pada struktur konduktif, misalnya

tanah atau permukaan benda-benda yang berada di atas tanah

seperti bangunan, pepohonan dan merupakan titik akhir garis

medan listrik tersebut.

B. Medan MagnetMedan magnet adalah ruang disekitar magnet dimana tempat

benda-benda tertentu mengalami gaya magnet. Hans Christian

International Science Education 2012 97

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Oersted (1777-1851 orang Denmark) merupakan orang pertama

yang menemukan adanya medan magnet disekitar arus listrik.

Gambar di atas tampak jarum kompas diletakkan di bawah kawat

penghantar. Saat saklar terbuka, pada kawat tidak ada arus listrik

yang mengalir dan jarum kompas pada posisi sejajar dengan

kawat. Apabila saklar ditutup sehingga arus mengalir pada kawat

penghantar, maka jarum kompas menyimpang. Simpangan jarum

kompas tergantung arah arus pada kawat dan letaknya.

Dari percobaan yang pernah dilakukan, Oersted menyimpulkan

bahwa "disekitar penghantar berarus listrik timbul medan magnet".

Bentuk Medan Magnet Disekitar Penghantar Berarus

C. Penghantar Lurus

Untuk mengamati bentuk medan magnet di sekitar penghantar

lurus, lewatkan penghantar itu pada sehelai karton yang

disekitarnya ditaburi serbuk besi. Apabila kertas diketuk, ternyata

serbuk besi akan membentuk pola lingkaran sepusat dengan

penghantar itu sebagai pusatnya. Hal ini menunjukkan bahwa

medan magnet disekitar penghantar lurus berarus listrik

berbentuk lingkaran sepusat dengan penghantar itu sebagai

pusatnya.

Untuk menentukan arah medan magnet disekitar penghantar

berarus digunakan :

1. Kaidah tangan kanan, dengan ketentuan :

- ) arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik.

- ) arah lipatan jari yang lain menunjukkan arah medan magnet

International Science Education 2012 98

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

2. Kaidah sekrup putar kanan, dengan ketentuan :

- ) arah putaran sekrup menunjukkan arah medan magnet.

- ) arah maju/mundurnya sekrup menunjukkan arah arus listrik

B. Penghantar Berbentuk

Lingkaran

Apabila kawat dilengkungkan

seperti gambar di samping pola

medan magnetnya dapat dilihat

pada gambar. Kaidah tangan juga

berlaku pada kawat melengkung.

 

International Science Education 2012 99

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

C. Kumparan (Solenoida)

Bila suatu kumparan diberi

arus listrik, setiap bagian

kumparan ini menimbulkan

medan magnet disekitarnya.

Medan magnet yang timbul

merupakan gabungan medan

magnet dari tiap bagian itu.

Garis-garis medan magnet

didalam selenoida

(kumparan) saling sejajar

satu dengan lainnya, yang

dinamakan medan magnet

homogen. Untuk menentukan

arah medan magnet dalam

selenoida digunakan aturan

tangan kanan seperti pada

penghantar melingkar

Gaya Magnetik (Gaya Lorentz)

Pada rangkaian di samping, apabila saklar

ditutup maka arus listrik mengalir dari A ke

B. Pada saat itu alumunium foil akan

melengkung ke atas. Kemudian bila kutub

sumber dibalik (arus mengalir dari B ke A),

ternyata alumunium foil melengkung ke

bawah. Yang menyebabkan alumunium foil

melengkung ke atas atau ke bawah tidak

lain adalah suatu gaya yang dikenal

sebagai gaya magnetik (gaya Lorentz). Jadi

arus listrik yang berada di dalam medan

magnet mengalami gaya magnetik. Arah

gaya magnetik ini tergantung pada arah

arus dan arah medan magnet.

 

Untuk menentukan arah gaya magnetik (gaya

Lorentz) digunakan aturan tangan kanan sebagai

International Science Education 2012 100

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

berikut:

- ) arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik ( i )

- ) arah jari telunjuk menunjukkan arah medan

magnet ( B )

- ) dorongan telapak tangan menunjukkan arah

gaya Lorentz (F )

Besar gaya magnetik (gaya Lorentz) dipengaruhi:

a. besar kuat arus listruk ( i )

b. besar medan magnet ( B )

c. panjang kawat ( l )

d. sudut antara arah arus dan arah medan magnet

Perlu diketahui bahwa gaya magnetik merupakan reaksi dari

gaya Biot Savart, yaitu gaya yang menggerakkan kutub magnet

karena pengaruh arus listrik.

Penerapan Gaya Magnetik Pada Motor Listrik dan Meter Listrik

Motor listrik dan meter listrik bekerja dengan prinsip mengubah energi listrik menjadi

energi mekanik dengan memanfaatkan timbulnya gaya magnetik. Gerak yang dimaksudkan

disini adalah gerak rotasi. Dalam mekanika, gerak rotasi dipengaruhi oleh koppel, yaitu

pasangan dua gaya sejajar tetapi berlawanan arah.

MotorListrik

Motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

Motor listrik dapat dijumpai pada mobil-mobilan, VCD player,

mixer dan masih banyak lagi pada peralatan rumah tangga.

Bagian utama dari motor listrik adalah kumparan dan magnet.

Pada dasarnya sumbu motor listrik dilengkapi dengan kumparan

penghantar yang dialiri arus listrik. Jendela dari kumparan

diterobos garis-garis medan listrik seperti gambar di bawah.

International Science Education 2012 101

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Pada saat kumparan dialiri arus, QR mendapat gaya Lorentz ( F l )

keatas, sedangkan kumparan PS mendapat gaya Lorentz

kebawah. Karena kedua gaya ini membentuk koppel, maka

kumparan akan berotasi.

Perlu diketahui bahwa kedudukan antara arus listrik pada QR

maupun PS terhadap medan magnet selalu tegak lurus.

Sedangkan pada RS dan QP selalu membentuk gaya sama besar,

berlawanan arah dan resultannya selalu segaris dengan sumbu

putar, sehingga saling meniadakan.

Jika motor listrik memakai arus searah (DC), maka agar motor

selalu menghasilkan arah putaran yang tetap, arah arus harus

disesuaikan. Dalam hal ini saat kedudukan kumparan akan

menghasilkan arah putaran berlawanan dengan semula, maka

arus listriknya harus dibalik. Untuk keperluan ini, pada motor

listrik dilengkapi dengan cincin belah (komutator). Untuk

menghasilkan putaran yang lebih kuat, maka diperlukan jumlah

lilitan kumparan yang lebih banyak dan medan magnet yang lebih

kuat.

 

Meter Listrik (Galvanometer)

International Science Education 2012 102

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Meter listrik juga mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik. Meter listrik dapat dijumpai pada peralatan-peralatan

ukur listrik seperti amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Pada

meter listrik, kumparan dipasang pada dua poros, yaitu poros

atas dan bawah. Poros ini masing-masing dilengkapi dengan

pegas spiral. Pegas berfungsi untuk mengendalikan putaran

jarum penunjuk agar berputar sebanding dengan kuat arus yang

mengalir pada kumparan. Pada saat kumparan tidak dialiri arus

listrik, pegas mengatur letak jarum hingga menunjuk angka nol.

Hal itu terjadi saat bidang kumparan sejajar dengan arah medan

magnet. Jika arus listrik dialirkan, kopel gaya Lorentz pada

kumparan memutar kumparan ke arah tegak lurus medan, tetapi

putaran ini ditahan oleh pegas sehingga sudut putaran jarum

sebanding dengan kuat arus.

C. INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Pada induksi elektromagnetik terjadi perubahan bentuk energy

gerak menjadi energi listrik. Induksi elektromagnetik digunakan

pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang

menerapkan induksi elektromagnetik adalah generator dan

dinamo. Di dalam generator dan dinamo terdapat kumparan dan

magnet.

Kumparan atau magnet yang berputar menyebabkan terjadinya

perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan.

Perubahan tersebut menyebabkan terjadinya GGL induksi pada

kumparan. Energi mekanik yang diberikan generator dan dynamo

diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. Hal itu

menyebabkan GGL induksi dihasilkan secara terus-menerus

dengan pola yang berulang secara periodik.

International Science Education 2012 103

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

1. Generator

Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah

(DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Baik generator AC dan

generator DC memutar kumparan di dalam medan magnet tetap.

Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang

dihasilkan berupa arus bolak-balik. Ciri generator AC

menggunakan cincin ganda. Generator arus DC, arus yang

dihasilkan berupa arus searah. Ciri generator DC menggunakan

cincin belah (komutator). Jadi, generator AC dapat diubah menjadi

generator DC dengan cara mengganti cincin ganda dengan

sebuah komutator.

Sebuah generator AC kumparan berputar di antara kutubkutub

yang tak sejenis dari dua magnet yang saling berhadapan. Kedua

kutub magnet akan menimbulkan medan magnet. Kedua ujung

kumparan dihubungkan dengan sikat karbon yang terdapat pada

setiap cincin. Kumparan merupakan bagian generator yang

berputar (bergerak) disebut rotor. Magnet tetap merupakan

bagian generator yang tidak bergerak disebut stator.

Bagaimanakah generator bekerja?

 

Bagan generator AC

Ketika kumparan sejajar dengan arah medan magnet

(membentuk sudut 00), belum terjadi arus listrik dan tidak terjadi

GGL induksi. Pada saat kumparan berputar perlahan-lahan, arus

dan GGL beranjak naik sampai kumparan membentuk sudut 900.

Saat itu posisi kumparan tegak lurus dengan arah medan magnet.

Pada kedudukan ini kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai

International Science Education 2012 104

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

maksimum. Selanjutnya, putaran kumparan terus berputar, arus

dan GGL makin berkurang. Ketika kumparan membentuk sudut

1800 kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet,

maka GGL induksi dan arus induksi menjadi nol.

Putaran kumparan berikutnya arus dan tegangan mulai naik lagi

dengan arah yang berlawanan. Pada saat membentuk sudut 270o,

terjadi lagi kumparan berarus tegak lurus dengan arah medan

magnet. Pada kedudukan kuat arus dan GGL induksi

menunjukkan nilai maksimum lagi, namun arahnya berbeda.

Putaran kumparan selanjutnya, arus dan tegangan turun

perlahan-lahan hingga mencapai nol dan kumparan kembali ke

posisi semula hingga membentuk sudut 360o.

2. Dinamo

Dinamo dibedakan menjadi dua yaitu, dinamo arus searah (DC)

dan dinamo arus bolak-balik (AC). Prinsip kerja dinamo sama

dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan

magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian

dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang tidak

bergerak disebut stator.

 

a. Bagan dinamo AC, b. Bagan dinamo DC

Perbedaan antara dinamo DC dengan dinamo AC terletak pada

cincin yang digunakan. Pada dinamo arus searah menggunakan

satu cincin yang dibelah menjadi dua yang disebut cincin belah

(komutator). Cincin ini memungkinkan arus listrik yang dihasilkan

pada rangkaian luar dinamo berupa arus searah walaupun di

dalam dinamo sendiri menghasilkan arus bolak-balik. Adapun,

pada dynamo arus bolak-balik menggunakan cincin ganda (dua

International Science Education 2012 105

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

cincin).

Alat pembangkit listrik arus bolak balik yang paling sederhana

adalah dinamo sepeda. Tenaga yang digunakan untuk memutar

rotor adalah roda sepeda. Jika roda berputar, kumparan atau

magnet ikut berputar. Akibatnya, timbul GGL induksi pada ujung-

ujung kumparan dan arus listrik mengalir.

 

Dinamo sepeda

Makin cepat gerakan roda sepeda, makin cepat magnet atau

kumparan berputar. Makin besar pula GGL induksi dan arus

listrik yang dihasilkan. Jika dihubungkan dengan lampu, nyala

lampu makin terang. GGL induksi pada dinamo dapat diperbesar

dengan cara putaran roda dipercepat, menggunakan magnet

yang kuat (besar), jumlah lilitan diperbanyak, dan menggunakan

inti besi lunak di dalam kumparan.

D. Sistem Navigasi Pada Hewan

A. Tipe-Tipe Migrasi

Migrasi adalah perpindahan hewan secara massal dari satu

tempat ke tempat lain (Susanto, 2000:38). Migrasi dalam

kehidupan hewan dapat didefinisikan sebagai pergerakan

musiman yang dilakukan secara terus menerus dari satu tempat

ke tempat lain dan kembali ke tempat semula, biasanya

dilakukan dalam dua musim yang meliputi datang dan kembali ke

International Science Education 2012 106

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

daerah perkembangbiakan (Alikondra, 1990). Migrasi ada yang

bersifat dispersal, artinya sejumlah hewan pindah dari habitat

yang ditempati oleh induk dan keluarganya ke tempat lain

sebagai akibat dari kepadatan populasi. Migrasi dapat pula terjadi

meskipun kepadatan populasinya tidak padat, tetapi disebabkan

oleh faktor lain, terutama faktor kondisi fisik lingkungannya,

misalnya perubahan suhu dan persediaan sumber daya makanan.

Migrasi yang disebabkan oleh perubahan kondisi lingkungan

seringkali melibatkan hampir seluruh anggota populasi, misalnya

burung yang bermigrasi dari belahan bumi utara ke belahan bumi

selatan pada musim dingin. Secara keseluruhan migrasi bertujuan

untuk mempertahankan kelangsungan hidup hewan migran.

Menurut Susanto (2008:190) migrasi dibedakan menjadi

beberapa tipe, antara lain:

1. 1.      Migrasi Harian

Migrasi harian adalah migrasi yang dilakukan dalam waktu satu

hari atau kurang untuk pergi dan kembali. Contohnya, plankton

bergerak ke permukaan air pada siang hari dan turun ke tempat

yang lebih dalam pada malam hari. Pada waktu ada di daerah

permukaan plankton dapat menyerap sinar matahari sebanyak-

banyaknya untuk fotosintesis, dan di tempat yang dalam dapat

menghisap unsur-unsur mineral. Keluang dan kelelawar

meninggalkan sarang atau liangnya untuk mencari makan pada

malam hari, dan kembali pada pagi hari. Ketam pantai bergerak

sesuai dengan gerakan air laut pada waktu pasang-naik dan

pasang-surut.

1. 2.      Migrasi musiman

Migrasi musiman disebut juga migrasi annual. Dalam hal ini,

waktu yang diperlukan hewan untuk pergi dan kembali, atau

untuk menetap (sementara atau seterusnya) kurang lebih satu

musim, sehingga dalam tahun yang sama hewan berada di dua

tempat yang berbeda. Migrasi musiman dapat dijumpai pada

banyak hewan yang kondisi lingkungan habitatnya berubah

secara musiman. Hewan-hewan pemakan rumput yang hidup di

daerah dingin dan daerah beriklim sedang melakukan migrasi

naik ke lereng gunung atau turun ke lembah secara musiman.

Perpindahan ke tempat yang lebih tinggi atau lebih rendah

International Science Education 2012 107

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

disebut migrasi altitudinal. Misalnya rusa Amerika bergerak naik

gunung pada musim panas dan turun gunung pada musim dingin.

Perpindahan itu dilakukan untuk menghindari cuaca dingin di

tempat tinggi pada musim dingin dan cuaca panas di dataran

rendah pada musim panas. Migrasi itu tampaknya juga

berhubungan dengan persediaan makanan.

Migrasi musiman juga berlangsung secara latitudinal (migrasi

latitudinal), artinya hewan pindah dari satu tempat ke tempat lain

dengan melintasi garis lintang bumi. Migrasi latitudinal sering kali

dapat menempuh jarak yang sangat jauh, misalnya dari daerah

kutub utara ke belahan bumi bagian selatan dengan melawati

garis khatulistiwa. Burung-burung yang hidup secara terrestrial di

belahan bumi utara sering bermigrasi ke arah utara ke daerah

yang persediaan makanan berlimpah pada musim panas, dan

pergi ke daerah savana di selatan pada musim dingin. Di antara

burung-burung itu ada yang mengalami musim kawin di derah

paleartik selama musim dingin. Di samping itu ada burung-

burung yang dapat mencapai Afrika. Burung-burung itu

menghabiskan waktunya selama musim dingin di daerah hutan

pohon berduri dan savana. Kedatangan burung-burung itu di

tempat tersebut bertepatan dengan masaknya buah-buahan yang

hidup di daerah tersebut (Begon,1996).

1. 3.      Migrasi Lokal

Migrasi lokal tidak melibatkan perubahan ketinggian tempat dan

tidak sampai melintasi garis lintang. Jarak yang ditempuh amat

terbatas. Migrasi ini banyak dijumpai di daerah padang rumput

dearah tropis yang musim penghujan dan kemaraunya

berpengaruh terhadap persediaan air. Migrasi yang berkaitan

dengan persediaan air itu dapat dijumpai di Taman Nasional

Baluran, yang terletak di Kabupaten Situbondo, Jawa Timur. Di

Taman Nasional itu, persediaan air minum pada musim kemarau

untuk hewan liar hanya ada di daerah pantai, yaitu di rawa atau

sumber air. Pada sore dan malam hari hewan-hewan (kijang, babi

hutan, kerbau, dan banteng) pergi ke rawa dan sumber air lain

untuk minum. Hewan-hewan itu berada di daerah pantai, yang

tertutup oleh hutan pantai, selama malam hari. Pada pagi hari,

menjelang matahari terbenam hewan-hewan pergi ke arah kaki

International Science Education 2012 108

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Gunung Baluran sambil merumput di savana.

Selain itu ada pula yang disebut vagran, yaitu spesies yang

bermigrasi di luar jadwal migrasi atau di luar jangkauan jalur

migrasi. Ini sering disebut sebagai jenis migran tersasar.

Misalnya, spesies tersebut mempunyai waktu migrasi Oktober-

Desember, tetapi spesies vagran itu berkunjung di wilayah

migrasinya pada bulan  Mei atau Agustus. Atau spesies tersebut

memiliki jalur ke wilayah Malaysia, tetapi beberapa jenis

melakukan perjalanan soliter ke Sumatera atau Jawa.

Burung pemangsa Di dunia terdapat 292-312 spesies burung

pemangsa (Howard & Moore, 1991 serta Thiollay, 1994). Di

Indonesia sendiri terinterpretasi 69 spesies burung pemangsa

(Rudyanto, 2001), 26 bertipe migran interkontinental dan dua di

antaranya tipe vagran.

B. Faktor Migrasi Burung

Berikut adalah beberapa faktor yang mendorong migrasi hewan,

terutama migrasi burung. Faktor-faktor tersebut dibagi menjadi 2

yaitu:

1. Faktor Eksternal

Angin

Pada ketinggian dimana burung terbang, kecepatan angin bisa

mencapai 20 mil/jam. Angin pertama bisa saja mendorong burung

untuk terbang maju atau malah sebaliknya menghempaskannya

ke belakang, padahal angin kedua (susulan) dapat dengan mudah

menggandakan kecepatan tersebut. Angin kencang dapat

mencegah burung kecil untuk bermigrasi. Persimpangan angin

yang kuat dapat menyeret burung sangat jauh dan dapat menjadi

bencana bagi burung darat yang terbang di atas samudra, angin

seperti inilah yang sering menjadi alasan terhadap beberapa

burung yang kadang ditemukan jauh diluar jangkauan normalnya.

Temperatur

Pada musim semi, burung-burung daerah utara lebih memilih

suhu yang hangat dan angin selatan yang dicirikan oleh adanya

sistem tekanan tinggi di belahan selatan, di musim gugur, mereka

lebih menyukai suhu rendah dan angin utara yang terjadi

mengikuti jalur dingin di depan.

International Science Education 2012 109

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Hujan, perubahan cuaca, dll.

1. Faktor Internal

Aktivitas kelenjar endokrin

Diperkirakan burung mulai bermigrasi pada waktu yang sama

setiap tahun. Keberangkatan burung untuk bermigrasi tampaknya

ditentukan oleh pengaruh interaksi kompleks dari berbagai

rangsangan luar (termasuk cuaca) dan penanggalan biologis yang

memungkinkan burung mengetahui perubahan musim (Peterson,

1986). Di antara penanggalan biologis tersebut terdapat kelenjar

endokrin, alat yang dapat merangsang burung jantan untuk

bernyanyi dan burung betina untuk bertelur. Burung mengalami

perubahan biologis berhubungan dengan reproduksi di saat

sebelum dan sesudah musim bersarang, sehingga kelenjar

endokrin menjadi sangat aktif. Dalam periode inilah kebanyakan

burung bermigrasi (Peterson, 1986). Dengan demikian kegiatan

periodik kelenjar endokrin tampaknya merupakan salah satu

penyebab burung memulai perjalanan panjangnya.

Pertambahan Populasi, dengan dampak :

a. Kompetisi dalam mendapatkan makanan dan air

Penyebab migrasi yang lain erat kaitannya dengan penambahan

populasi baru. Ledakan populasi akibat menetasnya anak burung

menyebabkan tuntutan makanan dalam jumlah besar secara tiba-

tiba, tetapi hal ini bersifat sementara. Keadaan ini menyebabkan

burung terbang ke daerah musim semi untuk memenuhi

kebutuhan makanan berlimpah yang juga bersifat sementara

(Peterson, 1986). Penanggalan biologis yang diatur oleh

rangsangan dari luar dapat menyiapkan burung untuk bermigrasi,

tetapi saat yang paling tepat untuk memulai migrasi ditentukan

oleh cuaca.

b. Kompetisi dalam mendapatkan ruang tinggal

Pertambahan populasi juga menyebabkan dampak yang bersifat

permanen, seperti perebutan ruang tinggal atau daerah

kekuasaan. Hal ini juga akan semakin potensial terjadi jika pada

daerah itu terdapat banyak spesies yang saling berkompetisi.

C. Jalur Migrasi Burung

Seperti diketahui bahwa burung terbang beratus-ratus bahkan

International Science Education 2012 110

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

beribu-ribu kilometer untuk terus mempertahankan hidupnya.

Setiap akhir September sampai Desember, berlangsung musim

migrasi burung dari belahan Bumi utara meliputi wilayah Utara

daratan Asia, Eropa, dan Amerika. Saat itu berbagai macam

rantai makanan terputus oleh hibernasi berbagai spesies mangsa

dan iklim ekstrem, sehingga ribuan individu bermigrasi melintasi

benua menuju wilayah yang bisa mencukupi kebutuhan makan

dan aktivitas hariannya. Indonesia adalah salah satu negara yang

dilintasi migrasi burung pemangsa. Indonesia merupakan lokasi

yang cocok sebagai jalur migrasi dan lokasi istirahat (resting

sites) saat burung bermigrasi.

Di antara yang bermigrasi adalah jenis burung pemangsa. Mereka

kerap dikategorikan sebagai top predator dalam piramida

makanan, sehingga kadang disebut sebagai raptor, burung elang,

atau alap-alap. Sebenarnya elang dan alap-alap itu berbeda,

tetapi masyarakat sering mempersepsikan sama. Karena migrasi

berlangsung dalam jumlah besar, lintasan migrasinya harus

memiliki wilayah-wilayah ekosistem yang baik untuk memenuhi

kebutuhan mangsa burung-burung migran ini.

Migrasi burung pemangsa atau raptor migran Asia di Indonesia

memiliki dua jalur besar yaitu dari semenanjung Malaya dan dari

Kepulauan Filipina. Untuk spesies tertentu diperkirakan juga

melalui jalur kecil dari kepulauan Nicobar, India. Dari

semenanjung Malaya, kelompok-kelompok individu melewati

Kepulauan Riau (Bengkalis dan Rupat) kemudian bergerak

menuju ke arah Tenggara melintasi Sungai Serka (Riau), Muara

Banyuasin, Simpanggagas dan Sungai Sembilang (Sumatera

Selatan), Lampung Timur, dan diperkirakan melewati Bakauheni

untuk menuju ke Pulau Dua, Teluk Banten.

Dari teluk Banten, kelompok tersebut bergerak menuju ke selatan

melintasi Gunung Halimun, Kota Bogor, Puncak, dan pecah

menjadi dua jalur di wilayah utara dan selatan Bandung dan

diperkirakan melintasi wilayah Bantarujeg dan Ceremai. Dari

Ceremai, kelompok besar tersebut melintasi sekitar Gunung

Slamet, dataran tinggi Dieng, Sumbing sampai melintas wilayah

Merapi dan Merbabu ke arah Gunung Arjuna, Argopuro,

kemungkinan melintasi Semeru sampai pecah dua kelompok di

International Science Education 2012 111

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

mana satu kelompok besar ke arah timur yaitu Pulau Bali

melintasi wilayah Meru Betiri dan kelompok kecil ke arah

Sadengan dan Plengkung, Alas Purwo, Banyuwangi.

Di Bali, kelompok-kelompok burung pemangsa migran ini bersatu

kembali di Teluk Terima, Bali Barat dan melakukan migrasi

kembali ke arah wilayah Danau Batur kemungkinan melintasi

Gunung Agung menuju ke arah Gunung Seraya. Dari Seraya,

beberapa kelompok raptor bermigrasi ke Nusa Tenggara. Catatan

di wilayah Nusa Tenggara Barat belum ada tetapi dari beberapa

pulau di Nusa Tenggara Timur,Accipiter soloensis tercatat

melakukan migrasi di wilayah Pulau Komodo, Pulau Sumba,

Maumere, dan Golo Lusang, Flores.

Untuk kelompok kecil seperti jenis Accipiter badius dan Aviceda

leuphotes kemungkinan besar melewati kepulauan Nicobar dan

Andaman menuju Kepulauan Nias dan Mentawai dan ke arah

Sumatera Selatan dan Lampung bahkan sampai Jawa. Tahun

2001 tercatat keberadaan Aviceda leuphotes di Banjar Sari dan

Desa Caringin Bogor, Jawa Barat. Di Nias dan Mentawai juga ada

catatan mengenai Accipiter soloensis, tetapi kemungkinan besar

merupakan individu yang keluar dari jalur migrasi alami di

Semenanjung Malaya.

Jalur Filipina Di jalur dari Filipina kemungkinan besar pecah

menjadi dua kelompok yaitu kelompok-kelompok burung

pemangsa migran yang menuju Kalimantan Utara melewati Pulau

Palawan dan kelompok lainnya yang menuju Sangihe-Talaud

melintasi Pulau Luzon. Kelompok-kelompok yang berasal dari

Pulau Palawan tersebut masuk melalui wilayah Sabah dan

kemungkinan pecah menjadi dua bagian di mana beberapa

kelompok seperti Circus cyaneus, Aviceda jerdoni(dianggap ras

migran walau ada subspesies penetap di Kalimantan) dan

beberapa kelompok kecilMilvus migrans menuju ke Sarawak,

Gunung Palung, Danau Sentarum, dan daerah Sungai Kahayan,

pedalaman Barito. Beberapa kelompok yang kemungkinan lebih

besar seperti Falco peregrinus calidusmasuk ke wilayah Berau, ke

arah pesedotan Kutai, Delta Mahakam, Tanjung Selor, Danau

Jempang, dan mencapai wilayah Balikpapan dan Danau Riam

Kanan.

International Science Education 2012 112

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Kelompok besar yang melintasi Pulau Luzon melakukan migrasi

melintasi kepulauan Sangihe-Talaud, Sulawesi. Di Sangihe-Talaud

ini kemungkinan kelompok besar tersebut pecah, di mana satu

kelompok menuju ke arah Pulau Poa (Togean) melalui Dumoga

dan kelompok lain melakukan pergerakan ke arah Pulau Ternate,

Pulau Bacan, Pulau Bisa, kemudian melintasi Obi, Pulau Seram

dan berakhir di wilayah Kepulauan Tanimbar. Ada kemungkinan

dari Pulau Seram, satu kelompok Accipiter soloensis danCircus

spinolotus menuju Papua melakukan aktivitas hariannya di Teluk

Bintuni. Tetapi, untuk Circus spinolotus juga ada spesies penetap

di Papua.

Kelompok yang bergerak dari Pulau Poa diperkirakan pecah di

mana kelompok besar melakukan pergerakan ke wilayah Rawa

Aopa (Sulawesi Tenggara). Kemudian, kelompok tersebut

menyeberangi Teluk Bone ke arah Pare-pare dan melintas jauh ke

Pulau Laut, Kalimantan Selatan. Dari Kalimantan Selatan,

kelompok bergerak ke Danau Riam Kanan dan melakukan

aktivitas hariannya di pesedotan Balikpapan dan Danau Jempang.

Satu kelompok kecil dari Poa pecah ke Kepulauan Taliabu sampai

di Pulau Buru. Demikian rumitnya jalur yang harus ditempuh oleh

burung-burung pemangsa terutama Elang untuk bermigrasi. Oleh

karena itu, burung Elang haruslah memiliki sistem navigasi untuk

dapat mengetahui arah secara tepat. Untuk mengetahui kerja

sistem navigasi tersebut akan dibahas pada subbab berikutnya.

D. Sistem Navigasi pada Burung Elang

Mengapa dan bagaimana awalnya burung bermigrasi, serta apa

yang membuat mereka memutuskan untuk bermigrasi telah lama

menjadi pusat perhatian. Sebagian  ilmuwan berpendapat bahwa

migrasi disebabkan perubahan musim sementara yang lain

percaya bahwa burung bermigrasi untuk mencari makan.

Ilmuwan menemukan reaksi berbeda dari dari mata semua hewan

terbang, berdasarkan lokasi penyimpanan medan magnet. Hal ini

merupakan salah satu keajaiban alam. Bahwa burung bisa

memahami bahan kimia hanya dengan mata. Padahal secara

teknis, mata burung tidak memiliki alat deteksi.

Teori rumit ini melibatkan proses pencahayaan yang diterima

International Science Education 2012 113

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

mata burung. Inilah yang menjadi perbincangan ilmuwan selama

lebih dari 30 tahun. Saat foto cahaya memasuki mata burung

maka berhubungan dengan cryptochrome.

Selanjutnya, ini akan menciptakan tekanan energi dalam belitan

kuantum, suatu keadaan di mana elektron secara spasial

terpisah, namun tetap berdampak satu sama lain.Yang perlu

diperhatikan adalah bagaimana burung-burung ini-tanpa

perlindungan, perlengkapan teknis, atau pengamanan, kecuali

tubuh mereka sendiri-dapat melakukan penerbangan yang sangat

jauh. Migrasi membutuhkan keahlian khusus seperti penentuan

arah, cadangan makanan, dan kemampuan untuk terbang dalam

jangka waktu yang lama. Hewan yang tidak memiliki ciri-ciri di

atas tidak mungkin dapat berubah menjadi hewan migran, atau

hewan yang melakukan migrasi.

Para ilmuwan masih belum  menemukan  jawaban bagaimana

burung dapat menentukan waktu migrasi. Mereka percaya bahwa

makhluk hidup memiliki “jam tubuh” yang membantu mereka

mengetahui waktu, bila mereka berada dalam lingkungan

tertutup, dan membedakan  perubahan  musim. Bagaimanapun,

pada kenyataannya bahwa burung memiliki “jam tubuh yang

membantu  mereka mengetahui saat untuk melakukan migrasi”

adalah jawaban yang tidak ilmiah.

Teknik navigasi didasarkan pada banyak indera. Cara ini

merupakan hasil kombinasi beberapa kemampuan termasuk

kemampuan mendeteksi daerah medan magnet, menggunakan

pengenalan visual dan juga isyarat pada olfactorius. Reaksi kimia

di pigmen cahaya khusus sensitif terhadap panjang gelombang

tinggi dipengaruhi oleh daerah tersebut. Dengan pengalaman

mereka mempelajari berbagai petunjuk daerah dan pemetaan ini

dilakukan oleh megnetitas pada sistem trigeminal. Beberapa

penelitian terbaru berhasil menemukan sebuah hubungan syaraf

di antara mata dan “kelompokan N”, bagian otak depan yang

aktif selama penetapan arah migrasi, yang diyakini menyebabkan

burung dapat melihat medan magnet di bumi.

Beberapa cara lain yang digunakan burung Elang untuk

menentukan arah antara lain:

Sun compass (kompas Matahari)

International Science Education 2012 114

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Beberapa jenis burung Elang mampu menentukan arah dengan

baik hanya jika dapat melihat matahari dengan jelas. Bahkan

burung migrant malam menggunakan ini sabagai isyarat untuk

berangkat pada senja hari.

Star compass (kompas bintang).

Burung Elang yang terbang malam biasanya harus mengontrol

terbangnya sendiri dalam keadaan kurang jelas, langit berbintang

tapi akan menjadi tidak terlihat jika sedang berawan atau

mendung. Maka mereka meggunakan pedoman hubungan

beberapa rasi bintang dan bukan pada 1 bintang saja.

 

Odor Map (Peta rangsang bau)

Biasanya dipakai oleh migrant jarak dekat untuk pulang ke

sarang.

Magnetic Map (Peta medan magnet)

Burung migrasi dapat mengandalkan pada instingnya untuk

pulang. Gangguan terhadap medan magnet dapat mengganggu

kemampuan ini.

Magnetic Compass (kompas medan magnet).

Beberapa burung Elang tampaknya memiliki “kompas” yang

terpasang di organ tubuhnya untuk digunakan saat sedang

berawan.

Penelitian berikutnya mengenai sistem navigasi burung Elang

menunjukkan bahwa medan magnet bumi berpengaruh terhadap

beberapa spesies. Berbagai kajian menunjukkan bahwa

tampaknya burung pemangsa memiliki sistem reseptor magnetik

yang maju, yang memungkinkan mereka menentukan arah

dengan menggunakan medan magnet bumi. Sistem ini

membantu burung menentukan arah dengan merasakan

perubahan medan magnet bumi selama migrasi. Berbagai

eksperimen menunjukkan bahwa burung migran dapat

merasakan perbedaan medan magnet bumi sebesar 2%.

International Science Education 2012 115

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

Daftar Pustaka http://ltps.uad.ac.id/ Diakses tanggal 31 Desember 2014.

http://ichaltecnik.blogspot.com/2013/01/pengertian-medan-listrik-

atau-medan.html#sthash.EKEFYLeb.dpuf Diakses tanggal 31

Desember 2014.

http://smulab.tripod.com/ Diakses tanggal 31 Desember 2014.

http://www.rumus-fisika.com/ Diakses tanggal 31 Desember 2014.

http://purplescience.wordpress.com/ Diakses tanggal 31 Desember

2014.

Allen, A.A. 1961. The Book of Bird Life: A Study of Birds in Their

Native Haunts

       (Second Edition). New Jersey: D. Van Nostrand Company, Inc.

Awalluddin, N.H. 2008. Fenomena Migrasi Burung Pemangsa. 

http://sbc.web.id/2008/07/fenomena-migrasi-burung-

pemangsa/. Diakses tanggal 31 Desember 2014.

Lindsay, Bethany. 2005. The Compasses of Birds.

http://www.scq.ubc.ca/the-compasses-of-birds/. Diakses tanggal

31 Desember 2014.

Sukmantoro, Wishnu. 2007. Migrasi Burung Pemangsa Asia. 

http://dasarburung.wordpress.com/2007/10/10/migrasi-burung-

pemangsa/. Diakses tanggal 31 Desember 2014.

Susanto, Pudyo. 2000. Pengantar Ekologi Hewan. Jakarta:

Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi-Departemen Pendidikan

Nasional.

Zachra, Ellyzar. 2011. Sistem  Navigasi Burung

Menakjubkan. (Online).

International Science Education 2012 116

UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia

International Science Education 2012 117