Modul 6 Getaran, Gelombang Dan Bunyi 5x5a30

MODUL 6 GETARAN GELOMBANG DAN BUNYI

A. GETARAN HARMONIK SEDERHANA Pengertian Getaran Harmonik Gerak harmonik merupakan gerak sebuah benda dimana grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus (dapat dinyatakan dalam bentuk sinus atau kosinus). Gerak semacam ini disebut gerak osilasi atau getaran harmonik. Contoh lain sistem yang melakukan getaran harmonik, antara lain, dawai pada alat musik, gelombang radio, arus listrik AC, dan denyut jantung. Galileo di duga telah mempergunakan denyut jantungnya untuk pengukuran waktu dalam pengamatan gerak.

Gerak benda pada lantai licin dan terikat pada pegas untuk posisi normal (a), teregang (b), dan tertekan (c)

Untuk memahami getaran harmonik, kita dapat mengamati gerakan sebuah benda yang diletakkan pada lantai licin dan diikatkan pada sebuah pegas . Anggap mula-mula benda berada pada posisi X = 0 sehingga pegas tidak tertekan atau teregang. Posisi seperti ini dinamakan posisi keseimbangan. Ketika benda ditekan ke kiri (X = –) pegas akan mendorong benda ke kanan, menuju posisi keseimbangan. Sebaliknya jika benda ditarik ke kanan, pegas akan menarik benda kembali ke arah posisi keseimbangan (X = +). Gaya yang dilakukan pegas untuk mengembalikan benda pada posisi keseimbangan disebut gaya pemulih. Besarnya gaya pemulih menurut Robert Hooke dirumuskan sebagai berikut. Fp = -kX Tanda minus menunjukkan bahwa gaya pemulih selalu pada arah yang berlawanan dengan simpangannya. Jika kita gabungkan persamaan di atas dengan hukum II Newton, maka diperoleh persamaan berikut. Fp = -kX = ma

atau

Terlihat bahwa percepatan berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan simpangan. Hal ini merupakan karakteristik umum getaran harmonik. Syarat Getaran Harmonik Syarat suatu gerak dikatakan getaran harmonik, antara lain : 1. Gerakannya periodik (bolak-balik). 2. Gerakannya selalu melewati posisi keseimbangan. 3. Percepatan atau gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan posisi/simpangan benda. 4. Arah percepatan atau gaya yang bekerja pada benda selalu mengarah ke posisi keseimbangan. Periode dan Frekuensi Getaran Harmonik a. Periode dan Frekuensi Sistem Pegas kita telah mempelajari gerak melingkar beraturan di kelas X. Pada dasarnya, gerak harmonik merupakan gerak melingkar beraturan pada salah satu sumbu utama. Oleh karena itu, periode dan frekuensi pada pegas dapat dihitung dengan menyamakan antara gaya pemulih (F = -kX) dan gaya sentripetal (F = -4π 2 mf2X). -4π 2 mf2X = -kX 4π 2 mf2 = k Periode dan frekuensi sistem beban pegas hanya bergantung pada massa dan konstanta gaya pegas. b. Periode dan Frekuensi Bandul Sederhana Sebuah bandul sederhana terdiri atas sebuah beban bermassa m yang digantung di ujung tali ringan (massanya dapat diabaikan) yang panjangnya l. Jika beban ditarik ke satu sisi dan dilepaskan, maka beban berayun melalui titik keseimbangan menuju ke sisi yang lain. Jika amplitudo ayunan kecil, maka bandul melakukan getaran harmonik. Periode dan frekuensi getaran pada bandul sederhana sama seperti pada pegas. Artinya, periode dan frekuensinya dapat dihitung dengan menyamakan gaya pemulih dan gaya sentripetal.

Gaya yang bekerja pada bandul sederhana Persamaan gaya pemulih pada bandul sederhana adalah F = -mg sinθ . Untuk sudut θ kecil (θ dalam satuan radian), maka sin θ = θ . Oleh karena itu persamaannya dapat ditulis F = -mg ( ). Karena persamaan gaya sentripetal adalah F = -4π 2 mf2X, maka kita peroleh persamaan sebagai berikut. -4π 2 mf2X = -mg (

)

4π 2 f2 = Periode dan frekuensi bandul sederhana tidak bergantung pada massa dan simpangan bandul, tetapi hanya bergantung pada panjang tali dan percepatan gravitasi setempat. Persamaan Getaran Harmonik Persamaan getaran harmonik diperoleh dengan memproyeksikan gerak melingkar terhadap sumbu untuk titik yang bergerak beraturan. a. Simpangan Getaran Harmonik Simpangan getaran harmonik sederhana dapat dianggap sebagai proyeksi partikel yang bergerak melingkar beraturan pada diameter lingkaran. Gambar diabawah melukiskan sebuah partikel yang bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan sudut ω dan jarijari A. Anggap mula-mula partikel berada di titik P.

Proyeksi gerak melingkar beraturan terhadap sumbu Y merupakan getaran harmonik sederhana. Perhatikan gambar diatas. Setelah selang waktu t partikel berada di titik Q dan sudut yang ditempuh adalah θ = ωt = . Proyeksi titik Q terhadap diameter lingkaran (sumbu Y) adalah titik Qy. Jika garis OQy kita sebut y yang merupakan simpangan gerak harmonik sederhana, maka kita peroleh persamaan sebagai berikut. Y = A sin θ = A sin ω t = A sin Besar sudut dalam fungsi sinus (θ ) disebut sudut fase. Jika partikel mula-mula berada pada posisi sudut θ0, maka persamaanya dapat dituliskan sebagai berikut. Y = A sin θ = A sin(ω t + θ0) = A sin ( +θ0) Sudut fase getaran harmoniknya adalah sebagai berikut. Karena Φ disebut fase, maka fase getaran harmonik adalah sebagai berikut.

Apabila sebuah benda bergetar harmonik mulai dari t = t1 hingga t = t2, maka beda fase benda tersebut adalah sebagai berikut. Beda fase dalam getaran harmonik dinyatakan dengan nilai mulai dari nol sampai dengan satu. Bilangan bulat dalam beda fase dapat dihilangkan, misalnya beda fase 2¼ ditulis sebagai beda fase ¼.

b. Kecepatan Getaran Harmonik Kecepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan simpangan.

Mengingat nilai maksimum dari fungsi cosinus adalah satu, maka kecepatan maksimum (vmaks) gerak harmonik sederhana adalah sebagai berikut. vmaks = ω A c. Percepatan Getaran Harmonik Percepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan kecepatan atau turunan kedua persamaan simpangan. ay = ω A [-ω sin (wt + θ 0)] ay = -ω 2A sin (ω t + θ 0) ay = -ω 2y Karena nilai maksimum dari simpangan adalah sama dengan amplitudonya (y = A), maka percepatan maksimumnya (amaks) gerak harmonik sederhana adalah sebagai berikut. amaks = –ω 2 A Energi Getaran Harmonik Benda yang bergerak harmonik memiliki energi potensial dan energi kinetik. Jumlah kedua energi ini disebut energi mekanik. a. Energi Kinetik Gerak Harmonik Cobalah kita tinjau lebih lanjut energi kinetik dan kecepatan gerak harmoniknya. Karena Ek =½ mvy2 dan vy = A ω cos ω t, maka Energi kinetik juga dapat ditulis dalam bentuk lain seperti berikut. Ek maks = m ω2 A2, dicapai jika cos2 ω t = 1. Artinya, ω t harus bernilai seterusnya. y = A cos ω t

,

, …, dan

y = A cos y = A (di titik setimbang) Ek min = 0, dicapai bila cos2 ω t = 0. Artinya, ω t harus bernilai 0, π , …, dan seterusnya. y = A cos ω t y = A cos 0 y = A (di titik balik)

Jadi, energi kinetik maksimum pada gerak harmonik dicapai ketika berada di titik setimbang. Sedangkan energi kinetik minimum dicapai ketika berada di titik balik. b. Energi Potensial Gerak Harmonik Besar gaya yang bekerja pada getaran harmonik selalu berubah yaitu berbanding lurus dengan simpangannya (F = ky). Secara matematis energi potensial yang dimiliki gerak harmonik dirumuskan sebagai berikut. Ep =

ky2

Ep =

m ω 2 (A sin ω t)2

Ep =

m ω 2 A2 sin2 ω t

Ep maks = m ω 2 A2 dicapai jika sin2 ω t = 1. Artinya ω t harus bernilai seterusnya

, 3 , … , dan

y = A sin y = A (di titik balik) Ep min = 0, dicapai jika sin2 ω t = 0. Artinya, ω t harus bernilai 0, π , …, dan seterusnya. y = A sin ω t y = A sin 0 y = 0 (di titik setimbang) c. Energi Mekanik Gerak Harmonik Energi mekanik sebuah benda yang bergerak harmonik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensialnya. Berdasarkan persamaan diatas, ternyata energi mekanik suatu benda yang bergetar harmonik tidak tergantung waktu dan tempat. Jadi, energi mekanik sebuah benda yang bergetar harmonik dimanapun besarnya sama. Em = Ek maks = Ep maks Em =

m ω 2 A2 =

k A2

Kedudukan gerak harmonik sederhana pada saat Ep dan Ek bernilai maksimum dan minimum.

d. Kecepatan Benda yang Bergetar Harmonik Untuk menghitung kecepatan maksimum benda atau pegas yang bergetar harmonik dapat dilakukan dengan menyamakan persamaan kinetik dan energi total mekaniknya dimana Ek = Em.

Sedangkan untuk menghitung kecepatan benda di titik sembarang dilakukan dengan menggunakan persamaan kekekalan energi mekanik GERAK HARMONIK SEDERHANA SMP 1. Mendengar adalah kemampuan untuk medeteksi vibrasi mekanis yang disebut suara 2. Organ pendengaran pada manusia adalah telinga yang berfungsi menangkap gelombang suara dan memberikan rangsang pada sel saraf untuk diterjemahkan di otak 3. Telinga manusia dibagi menjadi 3 area yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam 4. Getaran merupakan gerak bolak balik melalui titik kesetimbangannya yang energinya akan merambat dalam bentuk gelombang

Satu getaran dari bandul tersebut adalah dari A – O – B – O – A 5. Gelombang-gelombang yang berbeda dapat memiliki periode, frekuensi, dan panjang gelombang yang berbeda 6. Berdasarkan arah rambatnya, gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dnegan arah getarnya. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya. 7. Hubungan antara panjang gelombang (λ), frekuensi ( , cepat rambat ( dan periode (T) gelombang dinyatakan dalam rumus berikut:

8. Telinga manusia mampu mendengar bunyi dengan frekuensi 20 – 20.000 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 20.000 Hz yang disebut bunyi ultrasonik. 9. Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena benda lain yang memiliki frekuensi sama bergetar di sekitarnya. 10. 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 kelelawar. 11. Waktu yang dibutuhkan oleh bandul untuk menempuh atau melakukan satu kali getaran di sebut periode getar yang dilambangkan dengan T dengan satuannya yaitu sekon (s). Secara matematis periode dirumuskan dengan T = periode (s) t = waktu getaran (s) n = jumlah getaran (kali)

12. Banyaknya getaran dalam satu sekon disebut frekuensi ( ). Satuan frekuensi adalah getaran per sekon atau disebut dengan Hertz (Hz). Secara matematis frekuensi dirumuskan dengan : = frekuensi (Hz) = jumlah getaran (kali) = waktu getaran (s) 13. Hubungan antara frekuensi dan periode dirumuskan dengan : atau T = periode (s) = frekuensi (Hz) B. GELOMBANG MEKANIK Gelombang dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang mekanis dan gelombang elektromagnetik. Perambatan gelombang mekanis memerlukan medium (perantara), misalnya gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi. Perambatan gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium misalnya gelombang cahaya. Gelombang Mekanis dibedakan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal. 1. Gelombang Transversal Gelombang ini merambat tegak lurus dengan arah getarnya.

Contoh dari gelombang ini adalah gelombang tali 2. Gelombang Longitudinal Adalah gelombang yang merambat sejajar dengan arah rambatan gelombang

Contoh pada slinki yang digetarkan akan bergerak sejajar dengan arah getaran, membentuk pola rapatan dan renggangan. 3. Hubungan antara panjang gelombang, frekuensi, cepat rambat dan periode gelombang

Karena

, maka cepat rambat gelombang dapat juga dinyatakan sebagai berikut:

4. Pemantulan gelombang adalah peristiwa membaliknya gelombang setelah mengenai penghalang seperti pada ccontoh di bawah ini:

Gelombang pada tali pada gambar di atas, gelombang yang mencapai ujung akan memberikan gaya ke atas pada penopang yang ada di ujung, sehingga penopang memberikan gaya yang sama tetapi berlawanan arah ke bawah pada tali. Gaya ke bawah pada tali inilah yang membangkitkan gelombang pantulan yang terbalik. C. BUNYI Bunyi dihasilkan oleh benda-benda yang bergetar. Ketika memetik gitar, memukul tong, memukul garpu tala, didapati bahwa benda bergetar dan benda mengeluarkan bunyi. Namun pada saat benda-benda itu diam, ketiga benda itu tidak bergetar sama dengan yang kamu rasakan apabila kamu sedang berbicara atau mengeluarkan bunyi, coba tempelkan jarimu pada batang tenggorokan maka akan terasa ada getaran, oleh karena itu bunyi ini ditimbulkan oleh benda-benda yang bergetar. Bunyi merupakan gelombang longitudinal, ketika bunyi garpu tala menuju telinga dihantarkan oleh rapatan dan renggangan partikel-partikel udara. Pada waktu bunyi keluar dari garpu tala, langsung akan menumbuk molekul-molekul udara, molekul udara ini akan menumbuk udara di sebelahnya yang mengakibatkan terjadinya rapatan dan renggangan demikian seterusnya sampai ke telinga. Molekul udara tidak berpindah, tetapi hanya merapat dan merenggang. Bunyi sampai telinga merambat dalam bentuk gelombang. Gelombang yang tersusun dari rapatan dan renggangan adalah gelombang longitudinal. Syarat terdengarnya bunyi: 1. Adanya sumber bunyi 2. Adanya medium perambatan 3. Adalanya alat penerima (pendengar) Perbedaan bunyi pada malam dan siang hari. Pada malam hari, bunyi yang ditimbulkan oleh getaran benda akan terdengar lebih keras karena suhu udara di permukaan lebih tinggi daripada di atasnya. Ini adalah contoh dari pengkaitan cepat rambat bunyi pada berbagai medium.

Tinggi rendahnya nada ditentukan frekuensi bunyi tersebut, semakin besar frekuensi bunyi maka akan semakin tinggi nada, sebaliknya jika frekuensi bunyi rendah maka nada akan semakin rendah. Jadi pada praktikum garpu tala yang memiliki frekuensi 440 Hz memiliki nada yang paling tinggi, sebaliknya pada garpu tala yang memiliki frekuensi 360 Hz menghasilkan bunyi dengan nada yang rendah. Jenis bunyi Frekuensi (Hz) Contoh hewan Infrasonik < 20 Jangkrik dan anjing

Audiosonik Ultrasonik

20 – 20.000 >20.000

Manusia Kelelawar, lumba-lumba

Anjing adalah salah satu contoh hewan yang mampu menangkap bunyi infrasonik, audiosonik, dan ultrasonik (kurang dari 20 Hz hingga 40.000 Hz). Anjing akan terbangun jika mendengar langkah kaki manusia walaupun sangat pelan. Hal ini menjadi alasan oleh sebagaian orang untuk memanfaatkan anjing sebagai penjaga rumah. Selain anjing, kelelawar juga mampu memanfaatkan bunyi dengan baik. Kelelawar dapat mengeluarkan gelombang ultrasonik saat terbang. Pada malam hari, mata kelelawar mengalami disfungsi (pelemahan fungsi). Kelelawar menggunakan indra pendengarannya untuk “melihat”. Kelelawar mengeluarkan bunyi ultrasonik sebanyak mungkin. Kemudian, kelelawar mendengarkan bunyi pantul tersebut untuk mengetahui letak suatu benda dengan tepat, sehingga kelelawar mampu terbang dalam keadaan gelap tanpa menabrak benda-benda di sekitarnya. Mekanisme untuk memahami keadaan lingkungan dengan bantuan bunyi pantul ini sering disebut dengan SISTEM EKOLOKASI. Faktor-faktor yang memperbesar frekuensi nada pada senar adalah panjang senar dan tegangan senar. 1. Panjang senar, semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan jadi nada yang dihasilkan juga semakin rendah 2. Tegangan senar, semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan jadi nada yang dihasilkan juga semakin tinggi. 3. Luas penampang senar, semakin kecil penampang senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan. Bunyi yang memiliki frekuensi yang teratur disebut Nada, bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur disebut desah. Berikut ini merupakan beberapa deret nada yang berlaku standar.

Setiap alat musik akan mengeluarkan suara yang khas. Suara yang khas ini disebut kualitas bunyi atau sering disebut timbre. Begitu pula pada manusia, juga memiliki kualitas bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak. Hukum Pemantulan bunyi: 1. Bunyi datang, bunyi pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar 2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul(r)

Gaung atau kerdam Gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersama-sama dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Agar tidak terjadi gaung pada dinding ruangan yang besar harus dilengkapi peredam suara.

Fungsi dari penempelan busa/styrofoam adalah untuk menghindari terjadinya gaung. Busa/styrofoam berfungsi sebagai peredam suara. Peredam suara terbuat dari bahan karet busa, karton tebal, karpet dan bahan-bahan lain yang bersifat lunak. Biasanya bahan-bahan tersebut sering kita jumpai digedung bioskop, studio TV atau radio, aula, dan studio rekaman. Gema Gema adalah bunyi pantul yang sama persis seperti bunyi asli dan akan terdengar setelah bunyi asli. Hal ini terjadi karena bunyi yang dapat ke dinding tebing dan bunyi yang dipantulkannya memerlukan waktu untuk merambat. Jadi, gema adalah bunyi pantul yang terdengar sesudah bunyi asli. D. PENDENGARAN 1. Mekanisme pendengaran manusia

Telinga dibagi menjadi 3 bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam. Bunyi yang terdengar oleh telinga kita memerlukan medium. Jadi, mungkinkah kita dapat mendengar di ruang hampa udara? Tentu saja tidak. Bunyi memerlukan medium untuk merambat. Apakah di telinga terdapat medium untuk merambatkan bunyi? Telinga luar dan telinga tengah terisi oleh udara dan rongga telinga dalam terisi oleh cairan llimfa. Bagian-bagian penyusun telinga dan fungsinya dapat dilihat pada tabel:

Proses mendengar pada manusia melalui beberapa tahap. Perhatikan pada gambar di bawah: Tahap diawali dar lubang telinga yang menerima gelombang dari sumber suara. Gelombang suara yang masuk ke dalam lubang telinga akan menggetarkan gendang telinga (yang disebut membran timpani). Getaran membran timpani ditransmisikan melintasi telinga tengah memalui tiga tulang kecil, yang terdiri atas tulang martil, landasan, dan sanggurdi. Telinga tengah dihubungkan ke faring oleh tabung eustachius. Getaran dari tulang sanggurdi ditransmisikan ke telinga dalam melalui membran jendela oval ke koklea. Koklea merupakan suatu tabung yang bergulung seperti rumah siput. Koklea berisi cairan limfa. Getaran dari jendela oval ditransmisikan ke dalam cairan limfa dalam ruangan koklea. Di bagian dalam ruangan koklea terdapat organ korti. Organ korti berisi cairan sel-sel rambut yang sangat peka. Inilah reseptor getaran yang sebenarnya. Sel-sel rambut ini akan bergerak ketika ada getaran di dalam koklea, sehingga menstimulasi getaran yang diteruskan oleh saraf auditori ke otak.

E. SISTEM SONAR HEWAN Beberapa mamalia akan menggunakan daun telinga untuk memfokuskan suara yang diterimanya. Sistem ini disebut sistem sonar yaitu sistem yang digunakan untuk mendeteksi tempat dalam melakukan pergerakan dengan deteksi suara frekuensi tinggi (ultrasonik). Sonar atau Sound Navigation and Ranging merupakan suatu metode penggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran, bentuk, letak, dan kedalaman benda-benda, seperti pada gambar:

1. Kelelawar Kelelawar dapat mengeluarkan dan menerima gelombang ultrasonik dengan frekuensi > 20.000 Hz pada saat ia terbang. Gelombang yang dikeluarkan akan dipantulkan kembali oleh objek yang akan dilewatinya dan diterima oleh receiver (alat penerima) yang berada di tuuh kelelawar. Kemampuan kelelawar untuk menentukan lokasi ini disebut ekolokasi. 2. Lumba-lumba Walaupun hidup di kedalaman lautan, lumba-lumba mempunyai sistem yang memungkinkan untuk berkomunikasi dan menerima rangsangan, yaitu sistem sonar. Sonar pada lumba-lumba ini berguna untuk mengindrai benda-benda di lautan, mencari makan, dan berkomunikasi. Cara kerja sistem sonar pada lumba-lumba. Lumba-lumba bernafas melalui lubang yang ada di atas kepalanya. Di bawah lubang ini, terdapat kantung-kantung kecil berisi udara. Agar dapat menghasilkan suara berfrekuensi tinggi, lumba-lumba mengalirkan udara pada kantung-kantung ini. Selain itu, kantung udara ini juga berperan sebagai alat pemfokus bunyi. Kemudian, bunyi ini dipancarkan ke segala arah secara terputus-putus. Gelombang bunyi lumba-lumba akan dipantulkan kembali bila membentur suatu benda. Pantulan gelombang bunyi tersebut ditangkap di bagian rahang bawahnya yang disebut :jendela akustik”. Dari bagian tersebut, informasi bunyi diteruskan ke telinga bagian tengah, dan akhirnya ke otak untuk diterjemahkan. Dengan cara tersebut, lumba-lumba mengetahui lokasi, ukuran, dan pergerakan mangsanya. Lumba-lumba juga mampu saling berkirim pesan walaupun terpisahkan oleh jarak lebih dari 220 km. Lumba-lumba berkomunikasi untuk menemukan pasangan dan saling mengingatkan akan bahaya.

3. Menghitung jarak kedalaman laut dengan menggunakan sonar: Dengan: s = kedalaman lautan (m) v = kecepatan gelombang ultrasonik t = waktu tiba gelombang ultrasonik

4. Terapi ultrasonik Merupakan terapi yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk keperluan medis. Metode yang digunakan yaitu dengan memancarkan gelombang dengan frekuensi tinggi (800 – 2.000 kHz) pada jaringan tubuh. Beberapa bentuk terapi ultrasonik misalnya terapi fisik, yang biasa digunakan untuk menangani keseleo pada ligamen, keseleo pada otot, tendonitis, inflamasi sendi, dan osteoartritis. Selain itu, tingginya energi gelombang ultrasonik, juga dapat digunakan untuk memecah endapan batu pada penderita batu ginjal atau yang dikenal dengan lithotripsi.

Gelombang ultrasonik juga dapat digunakan untuk ihkan gigi dan penanganan penyakit katarak. Ultrasonik juga dapat dimanfaatkan untuk mengantarkan obat tertentu secara efektif pada suatu organ yang terkena penyakit, misalnya mengantarkan obat kemoterapi terhadap sel-sel kanker dalam otak.

F. NAVIGASI DALAM MIGRASI HEWAN 1. Belut. Hewan pemilik tubuh panjang, termasuk dalam kelompok ikan bertulang, membentuk lintasan yang hebat di seluruh lautan. Belut Eropa sebagai contohnya, lahir di sungai-sungai Eropa kemudian melakukan perjalanan melintasi Laut Sargasso dengan jarak ribuan mil untuk bertelur. 2. Bar-tailed godwit. Sejenis burung pantai yang mampu terbang dalam satu kali perjalanan dari peternakan asal mereka di Alaska melintasi dunia sampai ke Selandaia Baru. Pada tahun 2007, bar-tailed godwit betina melakukan migrasi terpanjang yang pernah dilakukan secara non-stop. Jika diukur dari Alaska hingga Selandia Baru, burung ini kurang lebih menmpuh jarak 11.500 kilometer.

Blackpoll warbler. (Thinkstockphoto)

3. Blackpoll warbler. Burung penghuni hutan di Amerika Tengah telah menemukan jalan keluar untuk mendapatkan perlindungan saat musim dingin tiba di Venezuela. Burung ini menggemukkan tubuh mereka sebelum naik di atas angin dan terbang berlayar dari utara Amerika Serikat menuju Amerika Selatan dalam waktu seratus jam, melintasi angin di atas laut terbuka. 4. Kelelawar mexican free-tailed. Kelelawar merupakan mamalia terbang yang sangat umum dijumpai di Texas, di mana mereka membentuk koloni hingga jutaan. Dalam sebuah studi, peneliti menemukan bahwa mereka dapat terbang sejauh 70 kilometer dari sebuah gua yang menjadi rumah mereka, hanya untuk mencari ngengat atau nyamuk. 5. Semut gurun sahara. Semut gurun Sahara ini merupakan serangga yang mampu melakukan perjalanan yang lumayan hingga mencapai 0,5 kilometer dari sarang mereka untuk mencari makan. Meskipun semut-semut ini berlari berantakan dengan berbagai, mereka mampu mengingat seberapa jauh mereka pergi dengan menghitung langkah. Serta menavigasi dengan menggunakan pola cahaya yang terpolarisasi dari matahari. CARA NAVIGASI PADA MIGRASI 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 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 sendiridapat 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 com (kompas Matahari) 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 com (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 Com (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%.

G. TOKOH