Sonar

Sistem Sonar

Tuhan menciptakan beragam karakteristik mengagumkan pada setiap makhluknya, sesuai dengan kebutuhan setiap makhluknya. Misalnya kelelawar memiliki 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 keberadaan sumber makanan. Anjing dengan kemampuan mendengar suara ultrasonik dapat membantu manusia untuk menjaga rumah dari tindakan kejahatan.

Teknologi sonar yang diterapkan pada kapal laut dan alat ultrasonografi (USG) dikembangkan dengan meniru sistem sonar yang dimiliki oleh ikan paus dan kelelawar sehingga mendatangkan banyak manfaat bagi manusia. Oleh karena itu, tidak ada ciptaan Tuhan yang sia-sia.

Kita hendaknya senantiasa menyukuri apa yang telah kita miliki, karena ciptaan Tuhan pasti sesuai dengan kebutuhan makhluknya.

1. Sistem Sonar pada Hewan

Kelelawar mampu terbang di malam hari yang gelap-gulita tanpa mengalami gangguan yang berarti. Padahal diketahui bahwa mata kelelawar mengalami disfungsi (pelemahan fungsi). Apa kiranya yang menyebabkan kelelawar bisa terbang dengan manuver yang sangat luar biasa di malam hari? Jika organ penglihatan berupa mata tidak bisa berfungsi saat cahaya terbatas, lalu organ apa pada seekor kelelawar yang bertanggungjawab dalam mendeteksi keadaan lingkungan di sekitarnya?

Amati video tayangan berikut ini,

Selain kelelawar, sistem sonar juga digunakan oleh lumba-lumba dalam mencari makanan. Lumba-lumba hidup di perairan dalam dengan pencahayaan yang kurang. Oleh karena itu lumba-lumba tidak mengandalkan mata untuk mencari makanannya. Sebagaimana kelelawar, lumba-lumba juga menggunakan sistem Sonar untuk mengenali lingkungannya. Lumba-lumba bernapas melalui lubang yang ada di atas kepalanya. Tepat di bawah lubang ini, terdapat kantung-kantung kecil berisi udara. Dengan mengalirkan udara melalui kantung-kantung ini, mereka menghasilkan suara bernada tinggi. Kantung udara ini berperan sebagai cermin akustik yang memfokuskan suara yang dihasilkan gumpalan kecil jaringan lemak yang berada tepat di bawah lubang pernapasan. Kemudian, suara ekolokasi ini dipancarkan ke arah sekitarnya secara terputus-putus. Suara lumba-lumba segera memantul kembali bila membentur benda apa pun. Lumba-lumba mendengarkan seksama pantulan suara ini. Gelombang suara ini ditangkap di bagian rahang bawahnya yang disebut “jendela akustik”. Dari sini, informasi suara diteruskan ke telinga bagian tengah, dan akhirnya ke otak untuk diterjemahkan. Pantulan suara dari sekelilingnya memberi informasi rinci tentang jarak bendabenda dari mereka, berikut ukuran dan pergerakannya. Berkat perangkat ini, lumba-lumba dapat memindai wilayah yang luas; bahkan memetakan samudra. Inilah sistem sonar sempurna yang dengannya lumba-lumba memindai dasar laut layaknya alat pemindai elektro-nik (http://id.harunyahya. com/id/Artikel/9307/ lumba-lumba-sang-arsitek-kapal). Lumba-lumba mengeluarkan bunyi dengan frekuensi tinggi, ketika bunyi tersebut menumbuh ikan (mangsa), maka bunyi tersebut akan dipantulkan dan kembali ditangkap oleh sistem pendengaran lumba-lumba, sehingga lumba-lumba memperoleh informasi keberadaan mangsa.

Berikut ini video mengenai sonar pada lumba-lumba,

Berikut ini definisi sonar. Sonar (Singkatan dari bahasa Inggris: sound navigation and ranging), merupakan istilah yang berarti penjarakan dan navigasi suara, adalah sebuah teknik yang menggunakan penjalaran suara dalam untuk navigasi atau mendeteksi keberadaan suatu objek. Teknologi alami yang terdapat pada kelelawar dan lumba-lumba, kini ditiru oleh manusia. Manusia memanfaatkan Sistem Sonar untuk berbagai keperluan, diantaranya adalah untuk mendeteksi kapal selam (musuh), dan mendeteksi kedalaman laut.

Gambar disamping  Sistem Sonar untuk Mendeteksi Kapal Selam Cara kerja pemindaian kapal selam musuh sangat mirip dengan cara Lumba-lumba mengetahui keberadaan mangsa. 1) Kapal melepaskan bunyi dengan frekuensi tinggi, 2) bunyi merambat di perairan, 3) Jika pada perairan terdapat kapal selam, maka bunyi akan menumbuk kapal selam tersebut kemudian terpantul dan kembali ke kapal, 4) Selang waktu yang dibutuhkan oleh bunyi selama proses ini dapat digunakan untuk memperhitungkan jarak dan posisi kapal selam (musuh).

Gambar diatas Sistem Sonar untuk Mengetahui Kedalaman Laut.

Amati Video berikut ini,

Manusia tidak harus menggunakan “meteran” untuk mengukur kedalaman laut. Bisa dibayangkan bagaimana tingkat kesulitannya jika untuk mengukur kedalaman laut menggunakan alat ukur panjang. Lalu bagaimana cara mengetahui kedalaman laut. Kedalaman laut bisa diketahui oleh manusia dengan menggunakan sistem sonar. Cara kerjanya adalah sebagai berikut :

1. Sebuah kapal dilengkapi dengan piranti berupa Echo Sounder dan Hidrofon.

2. Echo Sounder mengeluarkan bunyi dengan frekuensi tinggi mengarah pada dasar laut,

3. Gelombang bunyi akan merambat hingga akhirnya sampai di dasar laut, setelah itu akan dipantulkan kembali ke kapal sebagai bunyi gema (echo),

4. Bunyi gema (echo) ditangkap kembali oleh kapal melalui piranti Hidrofon.

5. Pengamat mengukur waktu yang dibutuhkan oleh bunyi sejak pertama kali dikeluarkan dari Echo Sounder hingga bunyi echo tertangkap oleh hidrofon.

Setelah proses tersebut, bagaimana cara mengetahui kedalaman laut? Dari kapal bunyi dipancarkan dan bergerak dengan kecepatan v. Suatu saat akan sampai di dasar laut (h). Sampai di dasar laut bunyi akan dipantulkan kembali ke kapal. Karena kecepatan selama proses ini dianggap sama, maka waktu yang dibutuhkan bunyi untuk bergerak dari kapal ke dasar laut akan sama dengan waktu yang dibutuhkan oleh bunyi pantul dari dasar laut ke kapal. Sehingga jika selang waktu yang dibutuhkan selama proses ini adalah t, dan jarak tempuh bunyi selama proses bolak-balik adalah 2h, maka dapat dirumuskan :

 Besarnya kecepatan perambatan bunyi di dalam air adalah sekitar 1500 m/s. Pada dunia kedokteran, sistem sonar diterapkan dalam teknologi Ultrasonografi (USG). USG adalah suatu teknik diagnostik pencitraan yang menggunakan ultrasonik yaitu gelombang suara dengan frekuensi yang lebih tinggi dari kemampuan pendengaran manusia. Teknik ini digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran serta strukturnya. Secara umum kegunaan USG adalah membantu menegakkan diagnosis dalam berbagai kelainan organ tubuh. Pemeriksaan USG ini mengunakan frekuensi10MHz ( 1- 10 juta Hz). Gelombang suara frekuensi tinggi tersebut dihasilkan dari kristal-kristal yang terdapat dalam suatu alat yang disebut transducer. Transducer bekerja sebagai pemancar dan sekaligus penerima gelombang suara. Pulsa listrik yang dihasilkan oleh generator diubah menjadi energi akustik oleh transducer, yang dipancarkan dengan arah tertentu pada bagian tubuh yang akan dipelajari. Sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan merambat terus menembus jaringan yang akan menimbulkan bermacam-macam echo sesuai dengan jaringan yang dulaluinya. Pantulan echo yang berasal dari jaringan-jaringan tersebut akan membentur transducer, dan kemudian diubah menjadi pulsa listrik lalu diperkuat dan selanjutnya diperlihatkan dalam bentuk cahaya pada layar oscilloscope

Sumber :

https://thiflihabibi.wordpress.com/kelas-viii/getaran-gelombang-bunyi-pendengaran-dan-sistem-sonar/indera-pendengaran-dan-sistem-sonar/