Sonar atau Sound Navigation and Ranging adalah suatu metode penggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran, bentuk, dan kedalaman benda-benda. Beberapa hewan seperti lumba-lumba dan kelelawar memanfaatkan sistem sonar ini dalam kesehariannya.
Sistem Sonar pada Kelelawar
Kelelawar merupakan salah satu hewan yang mampu mendengarkan bunyi ultrasonik, yaitu bunyi dengan frekuensi diatas 20.000 Hz. Hewan ini juga dapat mengeluarkan gelombang ultrasonik pada saat ia terbang. Gelombang yang dikeluarkan oleh kelelawar akan dipantulkan kembali oleh benda-benda atau binatang lain yang akan dilewatinya dan diterima oleh suatu alat yang berada di tubuhnya. Kemampuan kelewar untuk menentukan lokasi dengan cara demikian disebut dengan ekolokasi.
Kemampuan ini digunakannya untuk terbang dan berburu. Ketika kelelawar mendengarkan gema, ia tidak dapat mendengar suara lain selain dari yang dipancarkannya sendiri. Lebar frekuensi yang mampu didengar oleh kelelawar sangat sempit, yang biasanya menjadi hambatan besar untuk hewan ini. Hal ini didasarkan pada apa yang disebut Efek Doppler.
Berdasarkan Efek Doppler, jika sumber bunyi dan penerima suara sama-sama tak bergerak (jika dibandingkan dengan benda lain), maka penerima akan menentukan frekuensi yang sama dengan yang dipancarkan oleh sumber suara. Akan tetapi, jika salah satu dari sumber bunyi atau penerima suara ini bergerak, maka frekuensi yang diterima akan berbeda dengan yang dipancarkan. Dalam hal ini, frekuensi suara yang dipantulkan oleh kelelawar bisa jatuh ke wilayah frekuensi yang tidak dapat didengarnya. Dengan demikian, kelelawar tentu akan menghadapi masalah karena tidak dapat mendengar gema suaranya dari, misalnya, lalat yang sedang bergerak.
Tetapi kenyataannya, kelelawar bisa menyesuaikan frekuensi suara yang dikirimkannya terhadap benda bergerak seolah sang kelelawar telah memahami Efek Doppler. Misalnya, kelelawar mengirimkan suara berfrekuensi tertinggi terhadap serangga yang terbang menjauh sehingga pantulannya tidak hilang dalam wilayah tak terdengar dari rentang suara. Dengan cara demikian, kelelawar akan bisa mendengar dan menentukan posisi dari berbagai benda yang ada di sekitarnya. Sistem ini juga dimiliki oleh paus dan lumba-lumba.
Sistem Sonar pada Lumba-Lumba
Lumba-lumba bukanlah ikan, ia merupakan mamalia yang bernapas dengan paru. Hewan lucu ini bernapas melalui lubang yang ada di atas kepalanya. Tepat di bawah lubang "hidung" ini, terdapat kantung-kantung kecil yang berisikan udara. Dengan mengalirkan udara melalui kantung-kantung inilah lumba-lumba bisa menghasilkan bunyi dengan frekuensi tinggi.
Bunyi yang dihasilkan ini dipancarkan ke arah sekitarnya secara terputus-putus. Jika membentur suatu benda, gelombang bunyi ini segera memantul kembali. Pantulan gelombang bunyi ini ditangkap di bagian rahang bawah lumba-lumba yang disebut “jendela akustik”. Dari bagian inilah informasi bunyi diteruskan ke telinga bagian tengah, kemudian menuju otak untuk diterjemahkan.
Pantulan bunyi dari sekelilingnya memberi informasi rinci tentang jarak benda-benda, ukuran, serta pergerakann. Dengan cara demikianlah lumba-lumba mengetahui lokasi mangsanya. Keren bukan?
Lumba-lumba juga mampu saling berkirim pesan walaupun terpisahkan oleh jarak lebih dari 220 km dan tidak mempunyai ponsel. Lumba-lumba berkomunikasi untuk menemukan pasangan dan saling mengingatkan akan adanya bahaya. Kamu yang sudah punya ponsel masak kalah sama lumba-lumba.
Pemanfaatan Sistem Sonar
Berikut beberapa pemanfaatan gelombang ultrasonik pada kehidupan manusia.
- Ultrasonografi (USG), sebuah metode untuk mengamati janin bayi dalam kandungan.
- Untuk mendeteksi adanya penyakit pada manusia, seperti mendeteksi adanya kista pada ovarium, atau radang usus buntu.
- Untuk menentukan kedalaman dasar lautan. Caranya adalah dengan cara memancarkan bunyi ke dalam air. Gelombang bunyi itu akan merambat lurus hingga mengenai sebuah penghalang. Ketika gelombang bunyi itu mengenai penghalang, misalnya dasar laut, sebagian gelombang itu akan dipantulkan kembali ke kapal sebagai gema. Waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bergerak turun ke dasar dan kembali ke atas diukur dengan cermat, sehingga ditemukanlah kedalaman dasar lautan.
Perhatikan gambar di atas, dengan menggunakan data waktu dan cepat rambat bunyi di air laut, orang dapat menghitung jarak kedalaman laut dengan persamaan:
Dengan:
s = kedalaman lautan
v = kecepatan gelombang ultrasonik
t = waktu tiba gelombang ultrasonik
No comments:
Post a Comment