GETARAN GELOMBANG BUNYI

GETARAN, GELOMBANG
DAN BUNYI

MODUL KELAS VII
ILMU PENGETAHUAN ALAM

E book :

SMP NEGERI 2 LUBUKLINGGAU

DISUSUN OLEH:
VIVI JUNIAi RTI, S.Pd
NIM : 21323299035

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT karena hanya berkat
rahmat dan karunia-Nya, penyusunan Modul IPA dengan Topik “ Getaran,
Gelombang, dan Bunyi” berdasarkan Problem Based Learning ini dapat diselesaikan.

Adapun tujuan dari penulisan bahan ajar ini adalah sebagai pemenuhan
tugas-tugas dari dosen dan sekaligus sebagai tagihan LMS di Sim PKB dalam PPG
Jabatan bidang studi Ilmu Pengetahuan Alam tahun 2021 dan dapat menjadi bahan
rujukan bagi peserta didik dalam pembelajaran mandiri dalam suatu tema atau
permasalahan yang erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari

Saya juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya bagi para
Dosen dan juga Admin beserta teman-teman mahasiswa PPG dalam Jabatan
Angkatan 4 kelas C UNY tahun 2021 yang telah memberikan banyak motivasi dan
kerjasamanya sehingga dalam pembuatan Modul ini bisa terselesaikan dengan
lancar.

Oleh karena itu, penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangundemi kesempurnaan Modul IPA dengan Topik “ Getaran, Gelombang,
dan Bunyi” ini. Penyusunj uga berharap semoga buku modul IPA ini dapat
bermanfaat bagi penyelenggaraan kegiatan pembelajaran yang berkualitas.

Lubuklinggau, Oktober 2021

Penulis

ii

DAFTAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR………………………………………………….ii
DAFTAR ISI……………………………………………………………iii
A. PENDAHULUAN
1.Deskripsi .......................................................................................1
2.Capaian Pembelajaran. ................................................................1
B.INTI.
1. Kompetensi Inti .............................................................................2
2. Kompetensi Dasar. .......................................................................2
Kegiatan Belajar 1.........................................................................4
Getaran. ........................................................................................ 6
Gelombang ...................................................................................9
Bunyi ........................................................................................... 12
Pendengaran. .............................................................................16
Aplikasi. ....................................................................................... 21
Latihan ........................................................................................27
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................44

iii

PENDAHULUAN

1. Deskripsi singkat

Penyusunan materi ajar dalam pembelajaran IPA ini merupakan salah satu
syarat tahapan mengikuti program PPG Dalam Jabatan Tahun 2021. Buku materi
ajar ini dirancang untuk memperkuat kompetensi guru dalam kegiatan pendalaman
materi yang isinya meliputi uraian materi yang berdasarkan kurikulum 2013. Selain
itu, bahan ajar ini agar dapat digunakan bahan rujukan pembelajaran oleh peserta
didik.

2. Capaian Pembelajaran

Bagi Guru :
1. Membimbing peserta didik dalam menggunkan bahan ajar dan juga

mempelajari materi yang berhubungan
2. Memfasilitasi peserta didik untuk menerapkan materi dengan kehidupan

sehari- hari
Bagi Peserta didik :
1. Memahami materi yang di sampaikan ada pada bahan ajar yang disediakan
2. Menjelaskan konsep getaran, gelombang, dan bunyi menerapkan dalam

kehidupan sehari- hari

1

INTI

A. KOMPETENSI INTI

KI.3 Memahami dan menerapkan pengetahuan (faktual, konseptual,
prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,
teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata

KI.4 Mengolah, menyaji, dan menalar dalam ranah konkret( menggunakan,
mengurai, merangkai, memodifikasi dan membuat) dan ranah
abstrak(menulis, membaca, menghitung,menggambar dan mengarang)
sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama
dalam sudut pandang dan teori.

KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR

Kompetensi Indikator Pencapaian Kompetensi
Dasar

3.11 Menganalisis konsep getaran, 3.11.1 Menjelaskan konsep getaran
gelombang, dan bunyi dalam
kehidupan sehari-hari termasuk 3.11.2 Menghitung frekuensi dan periode
sistem pendengaran manusia dan
sistem sonar pada hewan ayunan getaran bandul

3.11.3 Menganalisis faktor-faktor yang

mempengaruhi frekuensi dan periode

getaran.

3.11.4 Menjelaskan pengertian gelombang

3.11.5 Menjelaskan karakteristik gelombang

transversal

3.11.6 Menjelaskan karakteristik gelombang

longitudinal.

3.11.7 Membedakan gelombang

transversaldan longitudinal.

3.11.8 Menghitung panjang gelombang dan

kecepatan gelombang

3.11.9 Menjelaskan peristiwa pemantulan

gelombang

3.11.10 Menghitung kedalaman laut

3.11.11 Membedakan gaung dan gema

3.11.12 Menjelaskan karakteristik bunyi.

3.11.13 Menghitung jarak sumber bunyi ke

pendengar.

3.11.14 Menjelaskan struktur dan fungsi

bagian pada telinga

3.11.15 Menjelaskan mekanisme mendengar

pada manusia

3.11.16 Menganalisis tujuan membuka mulut

saat mendengar suara keras

2

3.11.17 Menjelaskan sistem sonar pada
kelelawar, USG, dan alat lainnya
yang prinsip kerjanya memanfaatkan
sifat gelombang

3.11.18 Mmenjelaskan perubahan keras
lemah bunyi pada sirine ambulan
yang bergerak

3.11.19 Menjelaskan dampak negatif
penggunaan sonar

4.11 Menyajikan hasil percobaan tentang 4.11.1 Melakukan percobaan ayunan bandul

getaran, gelombang dan bunyi sederhana

4.11.2 Menyajikan data hasil percobaan

ayunan bandul sederhana dalam

bentuk presentasi.

4.11.3 Melakukan percobaan gelombang

pada tali.

4.11.4 Menyajikan data hasil percobaan

gelombang pada tali dalam bentuk

presentasi.

3

Getaran, Gelombang dan Bunyi Dalam Kehidupan
Sehari-hari

Sumber : Guitar Orchestra

https://nyccgs.com/nycgo-2017-fall-concert/

Gitar merupakan salah satu alat musik popular yang banyak dimainkan untuk
menghasilkan nada-nada indah untuk mengiringi lantunan sajak – sajak lagu.
Bagaimana gitar dimainkan ...? Gitar adalah alat musik petik, saat gitar dimainkan
maka senar gitar akan bergetar dengan frekuensi – frekuensi tertentu, getaran ini
menghasilkan bunyi yang sesuai untuk ditangkap oleh sistem pendengaran manusia.
Bunyi sebagai gelombang, kemudian merambat dari gitar menuju telinga pendengar
dengan perantara udara. Telinga kemudian menerima rangsang bunyi tersebut dan
mengolahnya untuk dikirim ke otak. Nah dari proses ini kita dapat mendengar alunan
suara gitar yang merdu.

Getaran, gelombang, dan bunyi adalah tiga fenomena sains yang saling terkait.
Secara sederhana dapat digambarkan bahwa benda – benda atau zat – zat bergetar maka
akan menimbulkan bunyi yang merambat sebagai gelombang. Manusia hanya dapat
mendengar atau mengolah informasi dari bunyi pada frekuensi tertentu. Untuk dapat
memahami kaitan ketiga fenomena tersebut, pelajarilah peta konsep berikut.

4

Peta Konsep getaran, gelombang, dan bunyi dalam kehidupan sehari – hari

Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

5

Getaran

Apa yang terlintas di pikiran kalian jika mendengar
kata ‘getaran’ ? Ketika sebuah dram ditabuh, maka kita

katakan bahwa dram ‘bergetar’, demikian pula jika

terdengar bunyi guntur yang keras, maka kaca – kaca
jendela juga dikatakan ‘ikut bergetar’.

Apakah semua getaran menghasilkan bunyi..? apakah

getaran harus berlangsung cepat ..? Tahukah kalian, bahwa Gambar 2 : Getaran pada kepak
kepak sayap burung juga merupakan bentuk getaran ..? sayap burung
lantas apakah getaran itu ..?
Sumber : https://lasealwin.com

Untuk memahami getaran, perhatikan getaran yang Gambar 3 : Getaran
terjadi pada bandul jam dinding. Dapat diamati bandul jam bandul pada jam klasik
dinding klasik bergerak dari ujung yang satu menuju ujung
yang lain secara periodik. Jika posisi bandul dituliskan Sumber :
dengan huruf A, B, C, dan D, seperti pada gambar 4, maka https://www.softilmu.com
bandul jam dinding dikatakan berayun melewati lintasan A
– B – C – B – A untuk sekali ayunan. Dalam hal ini, bandul Gambar 4 : Pola
jam dinding dikatakan sedang bergetar satu kali. Bandul getaran pada bandul
akan terus berayun melewati lintasan yang sama. Jika
posisi awal di titik A, bandul akan bergerak menuju B, jam klasik
dilanjutkan ke titik C, kemudian ke titik B dan dilanjutkan
ke titik A, demikian seterusnya. Titik B pada gerakan
bandul disebut dengan titik kesetimbangan.

Getaran adalah gerak bolak-balik secara periodik
melalui titik kesetimbangan. Sedangkan titik
kesetimbangan adalah posisi saat benda yang bergetar
dalam keadaan diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada
benda tersebut. Dalam keadaan bergetar, titik
kesetimbangan membagi jarak antara dua simpangan
sama besar. Sebuah benda akan bergetar jika diberi
gangguan.

6

Simpangan dan Amplitudo Gambar 5 : Getaran
pada Bandul
Ketika bandul ditarik ke titik A, kemudian dilepaskan,
maka bandul akan bergerak menuju titik B, C, B, kemudian
kembali ke titik A. Dapat dilihat bahwa simpangan tidak
pernah melebihi titik A dan titik C. Jarak titik B ke titik A
merupakan contoh simpangan. Setiap titik antara titik A ke
titik B, disebut simpangan, demikian pula jarak setiap titik
antara titik B ke titik C.

Posisi bandul di titik A atau C, adalah posisi saat bandul mengalami simpangan
terjauh, disebut juga simpangan maksimum. sedangkan pada saat bandul berada di titik
kesetimbangan yaitu titik B, simpangannya minimum yaitu sama dengan nol. Amplitudo
didefinisikan sebagai simpangan terjauh pada getaran. Pada gambar ini amplitudo
getaran adalah jarak dari titik A ke titik B, dan jarak antara titik B ke titik C.

Periode dan Frekuensi

Periode dan frekuensi adalahdua besaran yang dapatdiamati dari getaran sebuahbenda.
Periode merupakan waktu yang dibutuhkan suatu benda untuk melakukan satu kali
getaran. Periode getaran dilambangkan dengan T, bersatuan sekon (s). Sedangkan
frekuensi adalah jumlah getaran yang dialami suatu benda setiap satu detik. Frekuensi
getaran dilambangkan dengan f, dengan satuan 1 / sekon atau Hertz (Hz).

Secara matematis, untuk menentukan periode dan frekuensi benda yang bergetar dapat

didapatkan dengan persamaan : Keterangan:
T = t dan f = n T = periode getaran(s)

t

sehingga hubungan kedua f = frekuensi getaran(Hz)
besaran dapat dituliskan : t = waktu yang diperlukan (s)
n = banyak getaran
atau f=1

7

Berfikir

Perhatikan gambar getaran pegas pada gambar 6 !

Sesaat setelah pegas diberi beban maka pegas akan berada pada posisi L. Jika pegas
ditarik pada posisi M, dan dilepas maka pegas akan mengalami getaran. Pola getaran
pegas dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 6 : Getaran pada pegas

Sumber : https://panduansoal.blogspot.com

Pecahkan !
1. Tuliskan 3 gerakan beban pada pegas yang menggambarkan satu kali getaran !

...
2. Jarak manakah yang menggambarkan aplitudo getaran ..?

...
3. Jika beban pada pegas bergerak menurut gerak berikut : K-L-M-L-K-K-M dalam waktu

0,5 detik, tentukan periode dan frekuensi getaran beban pada pegas !
...
4. Coba fikirkan apakah massa beban pada pegas akan berpengaruh pada frekuensi dan
periode getaran ..? Bagaimana hubungannya ..?
...
5. Perhatikan permasalahan nomor 3. Cobalah fikirkan : bagaimana cara kalian
mendapatkan besar frekuensi yang sama pada getaran pegas sesuai gambar 6 !

8

Gelombang adalah salah satu fenomena sains yang menarik untuk diamati. Kata
‘gelombang’ sering kita dengar dalam kehidupan, misalnya ‘gelombang sinyal’ pada
penggunaan smartphone, atau ‘gelombang air laut’ untuk menggambarkan gerak ombak.

ujung tali pada sebuah tali yang cukup panjang seperti pada gambar di atas. Aliran
getaran dari ujung tali disebut dengan gelombang. Dapatkah kalian menjelaskan, apakah
gelombang itu ..?

Gelombang adalah gejala rambatan dari suatu getaran. Gelombang akan terus terjadi
apabila sumber getar terus menerus bergetar. Gelombang membawa energi dari satu
tempat ke tempat lainnya. Contoh sederhana gelombangadalah apabila kitamengikatkan
satu ujung tali ke tiang, dan satu ujung talinya lagi digoyangkan, maka akan terbentuk
banyak bukit dan lembah di tali yang digoyangkan tadi, inilah yang disebut gelombang.

Berdasarkan medium perambatannya gelombang terbagi menjadi 2 jenis, yaitu
gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah
gelombang yang memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Seperti
gelombang bunyi , gelombang air laut, dan gelombang pada tali. Gelombang
elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium perantara dalam
perambatannya. Seperti gelombang cahaya, gelombang radio, dan gelombang sinar X.

9

Berdasarkan arah getarnya gelombang terbagi menjadi 2 jenis, yaitu gelombang
transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang
arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatannya. Gelombang longitudinal adalah
gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatannya.

Gambar 8 : Gelombang transversal dan gelombang longitudinal

Sumber : https://rofainstitute.com

Panjang satu gelombang disebut dengan panjang gelombang, yang disimbolkan
dengan λ (baca : lambda) dan bersatuan meter. Satu gelombang transversal (panjang
gelombang transversal) adalah jarak yang dibentuk oleh satu bukit dan satu lembah
gelombang, sedangkan satu gelombang longitudinal (panjang gelombang longitudinal)
merupakan jarak antara dua pusat regangan yang berdekatan atau jarak antara dua pusat
rapatan yang berdekatan. Panjang gelombang selalu sama pada setiap tempat, sehingga
pada gelombang transversal, jarak antara ujung satu bukit gelombang dengan ujung bukit
lainnya juga mewakili panjang gelombang (λ), sedangkan pada gelombang longitudinal
jarak yang dibentuk oleh satu rapatan dan satu renggangan juga mewakili panjang
gelombang (λ).

Lakukan !

diri
gelombang, kemudian tunjukkan setidaknya 4 jarak yang menunjukkan panjang
gelombang dari masing – masing gelombang tersebut !

10

Amplitudo Gelombang

Amplitudo adalah jarak simpangan terjauh dari titik kesetimbangan, satuannya meter.
Pada gelombang bunyi, amplitudo berhubungan dengan volume keras dan kecilnya suara.
Pada gelombang listrik, amplitudo berhubungan dengan tinggi dan rendahnya voltase.
Amplitudo gelombang transversal merupakan jarak antara titik puncak atau titik lembah
ke garis kesetimbangan, sedangkan amplitudo gelombang longitudinal merupakan jarak
terdekat antara dua titik yang mengalami kompresi (rapatan).

Gambar 9 : Amplitudo dan panjang gelombang

Sumber : https://rofainstitute.com

Cepat Rambat Gelombang
Sebagaimana benda yang bergerak, gelombang merambat dengan kecepatan

tertentu yang disebut dengan cepat rambat gelombang. Kecepatan merambat suatu
gelombang dilambangkan dengan v dan secara matematis dirumuskan dengan :

v = . f Keterangan:
v=Cepat rambat gelombang (m/s)
atau λ = Panjang gelombang (m)
T = Periode gelombang (s)
v= f = Frekuensi gelombang (Hz)

11

BUNYI

Gambar 10 : Astronot di ruang angkasa Bunyi memerlukan medium perantara untuk
merambat, karena bunyi termasuk jenis
Sumber : http://www.indogamers.com gelombang mekanis. Misalnya, saat bercakap –
cakap, suara merambat melalui udara.
Perhatikan dua astronot pada gambar 10! Seperti
diketahui bahwa di ruang angkasa tidak terdapat
udara, bagaimana cara mereka berkomuikasi ...?

Cepat RambatBunyi

Jika kita melihat kilatan petir pada jarak yang cukup jauh, maka suara yang
ditimbulkan tidak serta merta sampai pada telinga kita, bunyi butuh beberapa saat untuk
merambat menuju pendengar. Misalnya jika kecepatan rata – rata rambatan gelombang
bunyi di udara adalah 330 m/s, dan petir berjarak 330 meter dari pendengar maka
diperlukan waktu 1 detik bagi pendengar untuk mendengar suara petir.

Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh suhu dan jenis medium perambatannya.
Semakin rendah suhu udara, maka semakin besar kecepatan bunyi. Hal ini menjelaskan
mengapa pada malam hari bunyi terdengar lebih jelas daripada siang hari. Selanjutnya,
cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh medium perambatannya. Semakin rapat partikel
penyusun suatu zat, maka cepat rambat bunyi akan semakin besar. Hal ini berarti bahwa
bunyi dapat merambat lebih baik pada benda padat, dari pada zat cair dan gas.

Frekuensi Bunyi
Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibagi menjadi tiga, yaitu infrasonik, audiosonik, dan

ultrasonik. Frekuensi memberi gambaran seberapa banyak getaran yang dihasilkan
sumber gelombang. Bunyi infrasonik (kurang dari 20 Hz) hanya mampu didengar oleh
hewan-hewan tertentu seperti jangkrik dan anjing. Manusia dapat mendengar bunyi
audiosonik (antara 20 Hz hingga 20000 Hz). Sedangkan bunyi ultrasonik (lebih dari 20000
Hz) dapat didengar oleh beberapa hewan seperti kelelawar dan lumba-lumba.

12

Karakteristik Bunyi

1) Tinggi rendah dan kuat lemah bunyi

Pada orang dewasa, suara perempuan akan lebih tinggi dibandingkan suara laki-laki.
Pita suara laki-laki yang bentuknya lebih panjang dan berat, mengakibatkan laki-laki
memiliki nada dasar sebesar 125 Hz, sedangkan perempuan memiliki nada dasar satu
oktaf (dua kali lipat) lebih tinggi, yaitu sekitar 250 Hz. Tinggi rendahnya nada ini
ditentukan frekuensi bunyi. Semakin besar frekuensi bunyi, akan semakin tinggi nadanya.
Amplitudo adalah simpangan maksimum dari gelombang bunyi yang akan mempengaruhi
kuat lemahnya bunyi. Semakin besar energi yang dipancarkan oleh suatu sumber getar,
semakin kuat bunyi yang didengar. Jadi, kuat dan lemahnya suatu bunyi bergantung pada
besar kecilnya amplitudo gelombang.

Pada senar gitar, frekuensi dasar senar sebelum ditekan dengan kunci – kunci kord
nada gitar, frekuensi bunyi masing – masing senar bergantung pada :

o Semakin panjang senar maka semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
o Semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
o Semakin kecil penampang senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

2) Nada dan Desah

Nada adalah bunyi yang memiliki frekuensi yang teratur atau jumlah getaran pada
setiap detiknya sama. Contoh nada dalam kehidupan sehari-hari yakni bunyi yang
dihasilkan oleh alat-alat musik seperti gitar, piano, seruling, dan harmonika. Desah adalah
bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur. Contoh dalam kehidupan sehari – hari
yang merupakan desah yakni bunyi ombak, suara hujan,hembusan angin, dan keramaian
di pasar.

3) Warna atau kualitas bunyi

Setiap musik akan mengeluarkan suara yang khas. Suara yang khas ini disebut kualitas
bunyi atau yang sering disebut timbre. Begitu pula pada manusia, juga memiliki kualitas
bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak. Warna suara pada
manusia pun berbeda – beda, dan menjadi karakteristik bagi setiap individu. Kita tentu
dapat mengenal sesorang hanya lewat suaranya, warna suara manusia dipengaruhi oleh
struktur pita suara.

13

4) Resonansi

Resonansi merupakan peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh
getaran benda lain. Syarat – syarat terjadinya resonansi adalah sebagai berikut :

o Frekuensi sama dengan frekuensi sumber getar
o Benda terdiri atas selaput tipis (Seperti selaput gendang telinga)
o Kolam udara yang panjangnya kelipatan ganjil dari ¼ λ sumber yang bergetar.
Telinga manusia juga memanfaatkan prinsip resonansi. Telinga manusia memiliki selaput
tipis. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di luar terdapat sumber getar meskipun
frekuensinya tidak sama dengan selaput gendang telinga. Selaput tipis sangat mudah
beresonansi, sehingga sumber getar yang frekuensinya lebih kecil atau lebih besar
dengan mudah menyebabkan selaput tipis ikut bergetar.

Pemantulan Bunyi
Jika rambatan bunyi mengenai atau sampai pada bidang tertentu, maka gelombang

bunyi itu akan dipantulkan. Pemantulan bunyi memenuhi kaidah – kaidah adalah sebagai
berikut :

o Bunyi datang, bunyi pantul dan garis normal terletak pada bidang yang sama.
o Sudut datang = sudut pantul
Bunyi pantul dapat dibagi menjadi tiga jenis. Perbedaan ini sangat bergantung pada
jarak antara sumber bunyi dengan bidang pemantul. Ada bunyi pantul yang memperkuat
bunyi asli. Gejala ini teramati jelas Ketika berbicara di ruangan sempit suara yang
terdengar lebih keras karena jarak sumber bunyi dan dinding pemantul berdekatan
sehingga selang waktu antara bunyi asli dan bunyi pantul sangat kecil. Gema merupakan
terdengarnya bunyi pantul setelah bunyi asli selesai diucapkan. Hal ini akan terjadi jika
anda mengucapkan suatu bunyi dari jarak jauh yang di depannya ada sebuah tebing atau
gedung yang tinggi. Gaung (kerdam) merupakan terdengarnya kembali sebagian dari
bunyi asli. Contoh dalam kehidupan sehari-hari bunyi gaung adalah pada saat kita
berbicara di dalam sebuah gedung. Gaung memberikan efek mengganggu pada suara
yang dihasilkan, menjadi kurang jelas dan gaduh.

14

Berfikir

Cermati teks berikut !

Beberapa serangga dianugerahi sayap oleh Tuhan untuk dapat terbang berpindah

tempat dalam upaya melangsungkan kehidupannya. Uniknya kepakan sayap serangga

menimbulkan suara-suara yang dapat didengar oleh manusia, dalam berbagai variasi nada

yang berbeda. Sebagai contoh dengung sayap nyamuk terdengar lebih tinggi nadanya

dari pada dengung sayap kumbang. Menurut penelitian frekuensi kepak sayap nyamuk
berkisar antara 550 Hz – 650 Hz untuk nyamuk jantan dan 350 Hz – 450 Hz untuk nyamuk

betina.

Dengan maksud menggali pengetahuan dari ciptaan Tuhan, seorang peneliti

membuatrobotseranggabersayap yangdiharapkanmenimbulkan dengungmiripdengan

dengung sayap nyamuk. Setelah dihasilkan 6 prototype, peneliti tersebut kemudian

menguji kepak sayap robot serangga bersayap tersebut dalam 1 menit, sehingga

didapatkandata sebagai berikut

Nomor Robot Jumlah kepak sayap
1 12000
2 24000
3 36000
4 30000
5 33300
6 18000

Hasil penelitian ini pun kemudian dilanjutkan untuk mendapatkan robot serangga
bersayap yang sesuai dengan keinginan peneliti.

Analisislah Berdasarkan data tabel pada teks diatas, untuk kepentingan melanjutkan
penelitian, prototype robot serangga yang manakah yang akan dieliminasi atau diperbaiki
oleh peneliti !

15

Gambar 11 : Anatomi telinga Bunyi dalam bentuk gelombang
longitudinal dapat didengar manusia
Sumber:BukusiswaIPAkelas 8,Kemdikbud melalui indera pendengaran berupa telinga.
Telinga manusia mampu mendengar suara
dengan frekuensi antara 20 Hz hingga
20.00 Hz. Lantas bagaimana proses fisis
dapat diproses oleh telinga ...? Sebelum
mempelajari proses pendengaran pada
manusia, perhatikan gambar anatomi
telinga manusia.

Bagian – bagian Telinga

Telinga manusia dibagi menjadi tiga bagian, yaitu : Telinga luar, Telinga tengah dan
Telinga dalam. Berikut penjabaran bagian – bagian telinga manusia secara lebih terperinci.
1) Telinga bagian luar

Telinga bagian luar terdiri atas:
a) Daun telinga, berfungsi untuk menampung getaran.
b) Saluran telinga luar atau lubang telinga, berfungsi menyalurkan getaran.
c) Kelenjar minyak, berfungsi menyaring udara yang masuk sebagai pembawa

gelombang suara.

2) Telinga bagian tengah
Telinga bagian tengah terletak di sebelah dalam membran timpani. Fungsi dari

telinga bagian tengah adalah untuk meneruskan getaran dari suara telinga bagian
luar ke telinga bagian dalam. Pada telinga tengah terdapat saluran Eustachius dan
tiga tulang pendengaran.
a) Membran timpani atau selaput gendang, berfungsi menerima dan memperbesar

getaran suara.

16

b) Tulang pendengaran, berfungsi untuk mengantarkan dan memperbesar getaran
ke telinga bagian dalam. Tulang pendengaran ada tiga, yaitu tulang martil, tulang
landasan, dan tulang sanggurdi. Tulang-tulang ini menghubungkan gendang
telinga dan tingkapjorong.

c) Saluran Eustachius, berfungsi untuk mengurangi tekanan udara di telinga tengah
sehingga tekanan udara di luar dan di dalam akan sama. Keseimbangan tekanan ini
akan menjaga gendang telinga supaya tidak rusak. Saluran ini akan tertutup dalam
keadaan biasa, dan akan terbuka jika kita menelan sesuatu.

3) Telinga bagian dalam
Telinga bagian dalam berfungsi mengantarkan getaran suara ke pusat

pendengaran olehuratsaraf.Penyusun telingabagiandalam adalahsebagai berikut.
a) Tingkap jorong, berfungsi menerima dan menyampaikan getaran.
b) Rumah siput, berfungsi menerima, memperbesar, dan menyampaikan getaran

suara ke saraf pendengaran. Di dalam saluran rumah siput terdapat cairan limfe
dan terdapat ujung-ujung saraf pendengaran.
c) Tiga saluran setengah lingkaran, berfungsi sebagai alat untuk mengetahui posisi
tubuhdan menjaga keseimbangan.

Pernahkah kalian berpikir mengapa telinga bisa mendengar? Bagaimana proses
pendengaran yang terjadi di dalam telinga? Suara yang kita dengar akan ditangkap oleh
daun telinga, kemudian sampai ke gendang telinga sehingga membuat gendang telinga
bergetar. Getaran ini diteruskan oleh tiga tulang pendengaran ke tingkap jorong dan
diteruskan ke rumah siput. Di dalam rumah siput, cairan limfe akan bergetar sehingga
meransang ujung-ujung saraf pendengaran dan menimbulkan impuls saraf yang ditujukan
ke otak. Di dalam otak, impuls tersebut akan diolah sehingga kita bisa mendengar dan
mengenali suara tersebut. Untuk mempermudah memahami proses mendengar
perhatikan bagan berikut.

17

Gambar 11 : Anatomi telinga

Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

Sistem Sonar pada Hewan
Sistem sonar adalah sistem yang digunakan untuk mendeteksi tempat dalam

melakukan pergerakan dengan deteksi suara frekuensi tinggi (ultasonik). Sonar atau
Sound Navigation Ranging merupakan suatu metode penggunaan gelombang ultrasonik
untuk menaksir ukuran, bentuk, letak, dan kedalaman benda-benda

1) Kelelawar

Gambar 12 : Sistem sonar pada kelelawar

Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

Tahukah kalian bahwa Kelelawar dapat mengeluarkan dan menerima gelombang
ultrasonik pada saat ia terbang. Gelombang yang dikeluarkan akan dipantulkan kembali

oleh objek yang akan dilewatinya dan diterima oleh alat penerima yang berada di tubuh
19

kelelawar. Kemampuan kelelawar untuk menentukan lokasi ini disebut dengan ekolokasi.

2) Lumba-lumba

Lumba-lumba bernapas 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.

Gambar 12 : Sistem sonar pada kelelawar

Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

Gelombang bunyi lumba-lumba akan dipantulkan kembali bila membentur suatu
benda. Pantulan gelombang bunyi tersebu ditangkap di bagian rahang bawahnya yang
disebut "jendela akustik". Dari bagian tersebut, informasi bunyi ditteruskan 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
bahay

Aktifitas Sains

bunyi berikut :

Uji Coba! Kemudian buatlah bagan bagaimana bunyi tersebut merambat sampai pada
akhirnya diterima oleh otak. Sampaikan hasil kegiatan kalian di depan kelas !

20

APLIKASI

Konsep getaran, gelombang, dan bunyi memiliki banyak manfaat bagi kehidupan
manusia. Sifat – sifat gelombang yang dapat memantul misalnya digunakan untuk
mengukur kedalaman laut, atau mendeteksi kapal – kapal yang karam. Berikut ini adalah
contoh – contoh aplikasi konsep getaran, gelombang, dan bunyi dalam teknologi yang
sangat bermanfaat bagi masyarakat.

1) Ultrasonografi (USG)
Merupakan teknik pencitraan untuk diagnosis dengan menggunakan gelombang

ultasonik. Frekuensi yang digunakan berkisar 1-8 MHz. USG dapat digunakan untuk
melihat struktur internal dalam tubuh, bayi yang berada dalam kandungan, dan berbagai
jenis penyakit. Proses pembentukan gambar dari bunyi dilakukan dengan tiga tahapan,
yaitu pemancaran gelombang, penerimaan gelombang pantul, dan interpretasi
gelombang pantul.

Gambar 13 : (a) Transduser USG, (b) Komputer Pemroses Hasil USG, (c) Hasil USG Bayi

Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

2) Sonar

Sonar (Sound Navigation and Ranging) dapat digunakan

untuk menentukan kedalaman dasar lautan yang diperoleh

dengan cara memancarkan gelombang bunyi ke dalam air.

Gelombang bunyi akan merambat menurut garis lurus

hingga mengenai sebuah penghalang, minyalnya dasar laut,

kemudian sebagian gelombang itu akan dipantulkann Gambar 14 : Pengukuran
kembali ke kapal sebagai gema. Waktu yang dibutuhkan kedalaman laut

Sumber : https://www.amongguru.com

21

gelombang bunyi untuk bergerak turun ke dasar dan
kembali ke atas diukur dengan cermat dan akurat.
Data waktu cepat rambat bunyi di air laut dapat digunakan untuk menghitung jarak
kedalaman laut dengan menggunakan persamaan:

s = v.t
Keterangan:
s = Kedalaman lautan (m)
v = cepat rambat gelombang (m/s)
t = waktu perambatan gelombang (s)

3) Terapi Ultrasonik
Terapi ultrasonik merupakan terapi yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk

keperluan medis. Metode yang digunakan yait dengan memancarkan gelombang dengan
frekuensi tinggi (800-2000 kHz) pada jaringan tubuh. Tingginya energi gelombang
ultrasonik dapat digunakan untuk memecah endapan batu pada penderita batu ginjal
atau yang dikenal dengan lithotripsi.

Gambar 16 : Terapi batu ginjal dengan gelombang ultrasonik

Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

Ultrasonik juga dpat dimanfaatkan untuk mengantarkan obat tertentu secara efektif
pada sutu organ yang terkena penyakit, misalnya mengantarkan obat kemoterapi
terhadap sel-sel kanker dalam otak.
4) Pembersih Ultrasonik

Pembersih ultrasonik merupakan alat yang mengunakan gelombang ultrasonik
dengan frekuensi 20-400 kHz dan cairan pembersih tertentu (dapat juga menggunakan

22

air biasa), untuk membersihkan suatu benda. Pembersih ultrasonik akan menghasilkan
gelembung-gelembung cairan pembersih yang terbentuk akibat adanya gelombang
ultrasonik bertekanan tinggi. Gelembung cairan mampu masuk ke dalam lubang-lubang
kecil yang sulit dibersihkan dengan cara biasa, sehingga untuk membersihkannya tidak
perlu dilakukan pembongkaran. Benda-benda yang biasa dibersihkan seperti, perhiasan,
lensa, jam tangan, alat bedah, alat laboratorium, dan alat-alat elektronik tertentu.

Gambar 17 : (a) Alat pembersih ultrasonik, (b) Gelombang dan gelembung dalam pembersih ultrasonik, (c)
Mesin yang dibersihkan dengan alat pembersih ultrasonik

Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

5) Sonifikasi

Sonifikasi (sonification) adalah proses pemberian
energi gelombang ultrasonik pada suatu bahan (larutan Gambar 5.5: Sonikator

atau campuran), sehingga bahan tersebut dapat dipecah

menjadibagian yang sangat kecil. Didalam laboratorium

sonifikasi dilakukan dengan bantuan alat yang disebut

sonikator. Sonifakasi dapat digunakan untuk produksi

nanopartikel, seperti nanoemulsi dan nanokristal. Gambar 18 : Sonikator
Sonifikasi juga dapat mempercepat ekstraksi
Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

(pengambilan) minyak dari dalam jaringan tumbuhan dan pemurnian minyak bumi. Pada
aplikasi biologis, sonifikasi sering digunakan untuk merusak atau menonaktifkan material
organik. Misalnya, untuk merusak membran sel dan melepaskan isi selulernya atau yang
dikenal dengan istilah sonoporasi.

6) Pengujian Ultrasonik
Pengujian ultrasonik (ultrasonik testing) merupakan teknik pengujian yang

berdasarkan yang berdasarkan pada penyaluran gelombang ultrasonik pada objek atau
material yang diuji. Gelombang yang digunakan memiliki frekuensi sekitar 0,1-15 Mhz.

23

Denganmenggunakanteknikpantulan gelombangultrasonik yangdipancarkan kedalam
benda, kerusakan pada bagian dalam benda, ketebalan, dan karakteristiknya dapat
dideteksi, misalnya kerusakan akibat korosi pada logam.

Gambar 19 : (a) Alat uji ultrasonik, (b) Pengujian kebocoran pada pipa besi menggunakan alat uji ultrasonik

Sumber : Buku siswa IPA kelas 8, Kemdikbud

Pengujian ultrasonik banyak dilakukan dalam produksi logam baja dan alumunium,
produksi pesawat, automotif, dan industri lainnya. Penggunaan alat uji ultrasonik banyak
memiliki keunggulan, antara lain memiliki daya yang tinggi untuk menembus suatu bahan,
memiliki sensitivitas yang tinggi, akurat, tidak berbahaya, dan mudah dibawa.

Ruang Profesor

Sekarang ini banyak teknologi baru yang memanfaatkan sistem gelombang
elektromagnetik, seperti telepon genggam, sensor jarak pada mobil, sinyal televisi dan
radio, internet, dan lain sebagainya. Lakukanlah studi lapangan mengenai prinsip kerja
teknologi tersebut berdasarkan data yang diperoleh berikut spesifikasinya. Pilihlah salah
satu yang kalian suka, lalu analisislah dengan cermat dan akurat !

Beberapa hal yang perlu kalian bahas dalam tulisan kalian adalah :
Prinsip kerja teknologi tersebut dan kaitannya dengan konsep getaran,
gelombang, dan bunyi
Apakah teknologi tersebut berbahaya terhadap lingkungan dan penggunanya
Bagaimana respon masyarakat terhadap teknologi tersebut
Kemukakan solusi kalian dalam mengatasi kerugian – kerugian yang mungkin
ditimbulkan oleh teknologitersebut

24



A. Pilihan Ganda

1. Perhatikan gambar berikut!

Pola gerakan yang menunjukkan 1 getaran adalah
a. A-B-C
b. B-C-B
c. A-B-C-B
d. B-C-B-A-B

2. Perhatikan dengan cermat gambar di bawah ini !
Perhatikan pernyataan berikut :
i. Jarak K-L adalah Amplitudo
ii. Jarak K-L-M adalah Amplitudo
iii. Waktu tempuh K-L-M adalah periode
iv. Waktu tempuh K-L-M-L-K adalah periode

Pernyataan yang benar adalah ...
a. i dan ii
b. ii dan iii
c. iii dan iv
d. iv dan i

3. Sri menggetarkan beban pada pegas hingga bergetar 15 kali dalam 5 detik. Beberapa
saat kemudian dia menggetarkan bandul dengan pola sebagai berikut :

Manakahpolagetaranberikut yang memilikifrekuensigetar 1/3kalidarifrekuensi
getaran pegas ...
a. A-B-C-B-A dalam 2 detik
b. B-C-B-A-B dalam 1 detik
c. B-C-Bdalam 2 detik
d. B-A-Bdalam 1 detik

25

4. Definisi gelombang adalah...
a. Rambatan medium getaran
b. Rambatan energi getaran
c. Rambatan medium dan energi getaran
d. Rambatan sumber getaran

5. Perhatikan gambar di bawah ini !

Amplitudo dan panjang gelombang
berturut – turut sesuai dengan gambar di
atas adalah ...
a. Bb dan AC
b. Bb dan AE
c. BbdandD
d. BD dan CG

6. Perhatikan dengan cermat gambar di bawah ini !
Jika jarak AB adalah 2,5 CM, maka frekuensi
dan cepat rambat gelombang tersebut
adalah ...
a. 0,5 Hz dan 2,5 CM
b. 0,5 Hz dan 2 CM
c. 2 Hz dan 2 CM
d. 2 Hz dan 2,5 CM

7. Perhatikan ciri gelombang berikut !
i. Arah rambat tegak lurus arah getar
ii. Arah rambat berimpit dengan arah getar
iii. Terdiri atas rapatan dan renggangan
iv. Terdiri atas bukit dan lembah gelombang

Ciri gelombang transversal dan gelombang longitudinal berturut – turut adalah ...
a. i dan iii
b. i dan iv
c. ii dan iii
d. iii dan iv

8. Perhatikan illustrasi berikut!
Bilal menemukan fenomena bahwa suara suara dengung yang dihasilkan oleh sayap
nyamuk lebih melengking dari pada suara dengung sayap kumbang.
Mengapa hal tersebut bisa terjadi ...?
a. Simpangan kepak sayap kumbang labih panjang dari pada simpangan kepak sayap
nyamuk tiap detik
b. Simpangan kepak sayap kumbang labih pendek dari pada simpangan kepak sayap
nyamuk tiap detik
c. Jumlahkepak sayapkumbangtiapdetiklebihbanyakdaripadajumlahkepak
sayap nyamuk tiapdetik
d. Jumlahkepaksayap kumbangtiapdetiklebihsedikitdaripadajumlahkepaksayap
nyamuk tiap detik

26

9. Seorang pendaki gunung berteriak dengan suara “haii” beberapa meter di depan
tebing, sekitar 1 detik kemudian suaranya terdengar kembali. Jenis bunyi pantul yang
terjadi adalah ...
a. Kerdam, jarak pendaki terlalu dekat dengan tebing
b. Gema,jarakpendakiterlaludekatdengantebing
c. Kerdam, jarak pendaki cukup jauh dengan tebing
d. Gema, jarak pendaki cukup jauh dengan tebing

10. Seorang anak mendengar petir 3 detik sesaat setelah kilatan petir tampak dilangit.
Jika anak tersebut berada pada jarak 900 meter dari sumber petir, maka dalam waktu
berapa detik seorang pendengar lain dapat mendengar bunyi petir jika jaraknya
denga sumber petir 750 meter ...
a. 2,00detik
b. 2,25 detik
c. 2,50 detik
d. 2,75 detik

11. Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut :
i. Semakin kecil ukuran senar gitar, frekuensi nada yang dihasilkan semakin tinggi
ii. Semakin kuat gitar dipetik, maka frekuensi yang dihasilkan semakin tinggi
iii. Menekan senar gitar semakin dekat pada tabung resonansi, menyebabkan
frekuensi yang dihasilkan lebih rendah
iv. Semakin tegang senar, maka frekuensi yang dihasilkan semakin tinggi

Pernyataan yang benar adalah ...
a. i dan ii
b. ii dan iii
c. iii dan iv
d. iv dan i

12. Perhatikan gambar anatomi telinga berikut !

Bagian yang berfungsi untuk menangkap gelombang suara dan mengubahnya
menjadi getaran ditunjukkan oleh nomor ...
a. 2
b. 3
c. 4
d. 5

27

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A. & Jane B. Reece. 2008. Biologi. edisi 8. jilid 3. Erlangga. Jakarta
Marthen Kanginan. 2002. Sains Fisika SMP untuk Kelas VIII Semester 1. Jakarta: Erlangga.
Saeful Karim. 2008. Belajar IPA: membuka cakrawala alam sekitar 2 untuk kelas VIII/

SMP/MTs. Jakarta: Pusat Perbukuan.
Siti Zubaidah, dkk. 2017. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VIII Buku Siswa. Jakarta:

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan.
Siti Zubaidah, dkk. 2017. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VIII Buku Guru.

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan.
Tim dosen IPA. 2014. Buku Sumber untuk dosen LPTK Pembelajaran IPA SMP di LPTK.

Jakarta : Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan.

28