KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan makalah ini

dengan judul “Gelombang Ultrasonik Pada Kelelawar”

Dalam penulisan makalah ini penulis banyak mendapat masukan berupa

sumbangan pikiran, bimbingan dan saran dari berbagai pihak. Untuk itu penulis

mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses

penyelesaian makalah ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak

kekurangan, sehingga penulis membutuhkan saran dan kritik yang konstruktif guna

perbaikan makalah ini ke depan.

Padang,24 april

2012

Penulis

1

BAB I

PENDAHULUAN

A.LATAR BELAKANG

Setiap orang pasti mengenal kelelawar.Kelelawar adalah mamalia yang dapat

terbang yang berasal dari ordo Chiroptera dengan kedua kaki depan yang berkembang

menjadi sayap. Kelelawar biasanya hidup di gua-gua, alam terbuka, atau

dipepohonan. Makanan kelelawar buah-buahan dan ada juga yang menghisap darah,

khususnya kelelawar vampir di daerah tropis. Kelelawar vampir menghisap darah

ayam, burung, kerbau dan hewan lainnya tanpa mereka sadari. Tapi kebanyakan

kelelawar lebih menyukai serangga.kelelawar aktif mencari makan dimalam hari dan

tidur disiang hari.mengapa kelelawar dapat terbang dimalam hari tanpa menabrak

benda yang ada didepanya ? konsep apa ang digunakan oleh kelelawar?.hal ini akan

dibahas pada bab pembahasan.

B.TUJUAN PENULISAN MAKALAH

Adapun tujuan makalah ini dibuat adalah:

1.Menjelaskan mengapa kelelawar dapat terbang dimalam hari tanpa menabrak.

2.Melengkapi tugas mata kuliah biofisika

C.RUMUSAN MASALAH

1.Pengertian gelombang ultrasonik

2.Gelombang ultrasoniuc pada kelelawar

3.Aplikasi gelombang ultrasonic dalam kehidupan sehari.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. GELOMBANG ULTRASONIK

Berdasarkan daerah frekuensinya gelombang bunyi dibagi menjadi tiga,antara

lain : gelombang sonik (suara) merupakan gelombang mekanik longitudinal dengan

frekuensi pada ambang pendengaran manusia yaitu 20 Hz-20 KHz. Untuk frekuensi

dibawah ambang pendengaran atau kurang dari 20 Hz disebut gelombang infrasonik

dan begitu juga sebaliknya frekuensi diatas ambang pendengaran disebut gelombang

ultrasonik. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang mekanik longitudinal

dengan frekuensi diatas 20 KHz. Gelombang ini dapat merambat dalam medium

padat, cair atau gas, hal ini disebabkan karena gelombang ultrasonik merupakan

rambatan energi dan momentum sehingga merambat sebagai interaksi dengan

molekul dan sifat inersia medium yang dilaluinya. Gelombang mekanik jika melewati

suatu medium akan mengalami peristiwa atenuasi (peredaman) intensitas gelombang

yang disebabkan oleh dispersi (penghamburan) dan absorpsi (penyerapan) (Jatmiko,

2007 : 4).

Gelombang bunyi merupakan merupakan gelombang tiga dimensi, karena medium

gelombangnya bersifat tiga dimensi. Jadi gelombang bunyi dapat menjalar didalam

ruang tiga dimensi. Suatu sumber titik dipermukaan air (medium dua dimensi)

menghasilkan gelombang lingkaran ; artinya muka gelombangnya berbentuk

lingkaran. Dalam medium tiga dimensi, sumber titik akan menghasilkan gelombang

bola, artinya muka gelombang yaitu tempat kedudukan titik-titik dalam medium

dengan fasa sama mempunyai bentuk bola

(Sutrisno, 1984 : 19).

3

B.GELOMBANG ULTRASONIK PADA KELELAWAR

Kelelawar mencari makan pada malam hari disebabkan oleh beberapa

hal,diantaranya:Kelelawar merupakan hewan yang tidak tahan panas karena sayapnya

yang tidak berbulu rentan terhadap dehidrasi dan Untuk melindungi dirinya dari

predator lain.kelelawar dapat menagkap mangsanya dimalam hari tanpa menabrak

benda-benda didepanya.

Kenyataan ini membawa para ahli untuk menyelidiki kelelawar.penelitian yang

dilakukan oleh beberapa ahli diantaranya:

A.Lazzaro Spalanzani (1794).

Awal penelitian beliau terhadap kelelawar adalah dengan cara membutakan

kedua belah matanya, tetapi kelelawar tidak terpengaruh untuk dapat bergerak leluasa

di alam bebas pada malam hari serta mengelakkan benda-benda yang

menghalanginya. Tetapi ketika beliau merusakkan sistem pendengaran kelelawar,

ternyata kelelawar kehilangan pedoman dan tidak mampu bergerak bebas dan tidak

mampu mengelak halangan yang ada di depannya.

Persoalan mulai terjawab dan melalui perhatian kepada sistem pendengaran

kelelawar ini, Spalanzani menarik suatu kesimpulan bahwa kelelawar terbang dan

memandu arah menggunakan gelombang bunyi yang tidak dapat didengar oleh

manusia, itulah gelombang ultrasonik.

B.Cracknell (1980)

Berdasarkan hasil penelitian lanjut dapat diketahui bahwa kelelawar mengeluarkan

pulsa gelombang ultrasonik dengan frekuensi sekitar 40-50 kHz. Bentuk telinga

kelelawar yang seperti corong berfungsi sebagai penerima gelombang ultrasonik yang

4

dibalikkan seperti cara kerja alat radar penerima. Frekuensi ultrasonik akan

ditinggikan oleh kelelawar apabila hendak menangkap mangsa secara memintas.

Kebanyakan kelelawar mengeluarkan suara ultrasonik dari mulutnya, namun sekitar

300 spesies mengeluarkannya dari hidung. Pada kelelawar yang mengeluarkan

gelombang ultrasonik dari hidungnya, terdapat cuping hidung dan gelambir serta

lekukan tak beraturan di sekitar lubang hidung. Denyut ultrasonik yang dipancarkan

oleh kelelawar akan dipantulkan apabila terkena mangsanya. Fenomena ini seperti

gema dimana bunyi dipantulkan apabila tiba di satu media. Pulsa ini kemudian

dianalisis oleh sistem otak kelelawar yang agak kompleks untuk menginterpretasi dan

mengetahui posisi mangsanya atau objek lain yang akan diterkam. Proses ini disebut

echolokasi (echo artinya gema), Jadi, kelawar menggunakan gema (bunyi pantulan)

untuk menentukan keadaan sekitarnya dan sekaligus mencari mangsaya. Telinganya

yang besar dan berbentuk aneh membantunya mengetahui dari mana datangnya

gema.proses ekolokasi dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

5

Untuk menghitung intensitas gelombang ultrasonik perlu mengetahui energi yang

dibawa oleh gelombang ultrasonik.intensitas gelombang ultrasonik (I) adalah energi

yang melewati luas permukaan medium

Besarnya intensitas gelombang ultrasonik yang datang melalui medium udara adalah:

I = ½ Zudara A²w²

Z = 425kg/m²s

W= 2.pi f

Kelelawar menggunakan kantung jaringan (web-pocket) yang terletak di bahagian

ekor dan dengan bantuan sayapnya untuk memerangkap mangsanya.Lingkungan

dengan tingkat kebisingan tinggi tidak akan melemahkan sistem radar yang ada pada

kelelawar tetapi jika rekaman gelombang bunyi dirinya sendiri maka akan

berpengaruh kepada kemampuan kelelawar untuk menganalisis pantulan denyut pulsa

6

yang diterimanya. Rekaman gelombang bunyi tersebut sebenarnya telah mewujudkan

tingkat kebisingan yang hampir sama dan menyerupai gelombang ultrasonic.

Kelelawar tidak hanya bisa menghindari rintangan di kegelapan, tapi juga dapat

menjelajah ke tempat yang jauh dan kembali ke sarangnya tanpa kehilangan arah.

Bagaimana mereka bisa melakukannya, mungkin berkaitan dengan kompas magnetik

Bumi.

Kelelawar diperkirakan memiliki sistem internal yang dapat mendeteksi arah berkas

medan magnet Bumi. Sebagaimana dilaporkan dalam jurnal Nature, para ilmuwan

menyatakan kemampuan tersebut melengkapi sistem sensor suara yang digunakan

hewan malam tersebut untuk menghadapi rintangan.Pada jarak dekat, kelelawar

memantulkan gelombang suara berfrekuensi tinggi untuk mengatur arah terbangnya

di kegelapan. Proses yang disebut echolocation ini  digunakan untuk menentukan

lokasi.

Untuk mempelajarinya, Richard Holland dari Universitas Princeton, AS mengamati

perilaku 15 ekor kelelawar coklat besar (Eptesicus fuscus) yang umumnya hidup di

Kanada dan Amerika Utara. Kelelawar jenis ini secara rutin melakukan perjalanan

hingga 100 kilometer untuk mencari tempat hibernasi selama musim dingin.

Pada pengujian yang dilakukan, setiap kelelawar diberi pemancar radio dan dilepas

20 kilometer dari sarangnya dan diamati dari pesawat kecil. Sebagian diberi sejenis

helm yang menghasilkan medan magnet yang tidak searah dengan medan magnet

Bumi, sedangkan sebagian lainnya tidak.

 

Satu persatu kelelawar yang tidak diberi gangguan kedan magnet terbang ke arah

sarangnya dengan tepat. Namun, kelelawar yang diberi gangguan medan magnet

kebanyakan membelok ke tempat lain,hanya sebagian yang sampai kesarang yang

tepat. Hal ini menunjukkan kelelawar mungkin memanfaatkan medan magnet Bumi

sebagai navigasi. Mereka kemungkinan juga bisa mengetahui bahwa ’kompas’ 7

internalnya melakukan kesalahan dan melakukan reorientasi dengan mengubah ke

mekanisme lain.

Struktur wajah kelelawar ternyata berpengaruh terhadap gelombang ultrasonic yang

ditangkap oleh kelelawar. Sebab, dengan karakteristik wajah seperti itulah, kelelawar

bisa memusatkan sinyal ultrasonik yang digunakannya untuk menentukan posisi

benda-benda di sekitarnya.

Fungsi struktur tersebut baru terkuak setelah Rolf Müller dari Universitas Shandong,

Jinan, China dan mahasiswa program doktor (S3) bimbingannya Qiao Zhuang

melakukan pemodelan. Mereka menggunakan pemindai sinar-X untuk menghasilkan

model komputer tiga dimensi bagian wajah kelelawar jenis Centurio senex.

Mereka mempelajari bagaimana pengaruh struktur tak beraturan terhadap gelombang

ultrasonik yang dikeluarkannya. Gelombang yang dipancarkan kelelawar rata-rata

mulai dari frekuensi 60 kilohertz dan meningkat tajam dan konstan pada frekuensi 80

kilohertz sebelum diturunkan kembalipada60kilohertzdiakhirpemancaran.

Simulasi komputer menunjukkan kerutan horisontal yang memanjang di atas lubang

hidung berfungsi sebagai rongga yang beresonansi pada frekuensi tertentu. Bagian

tersebut seolah seperti deretan klarinet yang menghasilkan gema yang kuat.

Kerutan-kerutan tersebut menyebabkan gelombang suara dipancarkan pada frekuensi

yang berbeda-beda dengan arah rambat yang berbeda pula. Gelombang frekuensi 60

kilohertz memancar vertikal sedangkan yang 80 kilohertz tetap dipancarkan lurus ke

depan. Dengan demikian, kelelawar dapat ’melihat’ sekitarnya sekaligus menukik ke

arah mangsa atau titik yang ditujunya.

Selain itu, bagian luar telinga kebanyakan kelelawar juga memiliki fitur yang serupa.

Müller menduga, lekukan dan struktur tak beraturan ini memiliki fungsi serupa.

C.APLIKASI GELOMBANG ULTRASONIK

8

Berdasarkan frekuensinya didapatkan aplikasi gelombang ultrasonic sebagai berikut:

Aplikasi lain antara lain:

1.Tangkai Elektronik Ultracane

Tongkat ini mampu memberitahu pemakai (orang buta) tentang adanya benda

penghalang pada jarak hingga 3 meter didepanya.serta menerapkan sistem informasi

umpan balik yang mudah dipahami sistem pencitraan pada bagian tertentu dari otak

manusia

2. Robot

Robot memiliki laser,sonar atau kamera video yang bisa mengantarkan

sejumlah besar data berbentuk dua atau tiga dimensi ,sehingga membantu robot atau

pesawat tanpa awak bisa menginddera posisi mereka dan mengetahui adanya

rintangan yang harus mereka hadapi. Alat pengukur ultrasonik ini adalah sebuah alat

9

yang dapat digunakan untuk megukur jarak suatu benda yang ditampilkan dalam

LCD melalui mikrokontroler sebagai otaknya dan menggunakan sensor ping

ultrasonik .sensor ping ultrasonik banyak digunakan dibidang kelautan dll.

3.Radar cuaca

Merupakan suatu instrumen untuk menentukan posisi dan intensitas suatu

target yaitu berupa hidrometer(presipitasi).Radar cuaca dopler mampu mendeteksi

gerakan partikel relatif terhadap radar sehingga dapat ditentukan arah dan kecepatan

angin

4.Pemeriksaan bagian dalam tubuh

Pemeriksaan bagian dalam tubuh dilakukan dengan mengirim pulsa-pulsa

ultrasonik kebagian dalam tubuh.pulsa-pulsa ini akan dipantulkan oleh organ-organ

tubuh bagian dalam.dengan mengukur waktu relatif dari gelombang pantul ini maka

didapat kedalaman organ.berdasarkan data kedalaman dan arah kedalaman pantul

komputer akan membentuk bayangan bagian dalam tubuh.

BAB III

10

PENUTUP

A.KESIMPULAN

Kelelawar adalah mamalia yang dapat terbang yang berasal dari ordo

Chiroptera. Kelelawar mencari makan pada malam hari disebabkan oleh beberapa

hal,diantaranya:

Kelelawar merupakan hewan yang tidak tahan panas karena sayapnya yang tidak

berbulu rentan terhadap dehidrasi dan Untuk melindungi dirinya dari predator

lain.Kelelawar menggunakan gelombang ultrasonic dalam beraktivitas dimalam

hari.kelelawar mengeluarkan gelombang ultrasonic dari mulut atau dari

hidung,melalui proses ekolokasi(pemantulan/gema),kelelawar dapat mengetahui

benda yang ada didepanya dan mampu menangkap mangsanya.

Aplikasi gelombang ultrasonic diantaranya:mengukur kedalaman laut,tongkat tuna

netra,robot,radar cuaca.

B.SARAN

11

DAFTAR PUSTAKA

12