RESONANCE

From the picture we can explain are objects tend to vibrate at a particular frequency (or set of frequencies) that depends on the properties of the object:

•          The material

•         The length

This frequency is known as the natural or resonant frequency of the object.

Resonance is the result of forced vibrations in a body when the applied frequency matches the natural frequency of the body .

Example :

A wine glass can be broken by a singer finding its resonant frequency

Standing Waves

The natural or resonant frequencies of an object are those that produce standing waves (when the wave interferes with its own reflection in the medium).

Nodes and Antinodes

The points of zero displacement are nodes.

The points of maximum displacement are antinodes.

Standing Waves

•          These natural frequencies are called harmonics

The 1^st harmonic is called the fundamental frequency:

Read More

SONAR

SONAR merupakan singkatan dari Sound Navigation And Ranging. Sonar adalah suatu metode yang memanfaatkan perambatan suara di dalam air utuk mengetahui keberadan obyek yang berada di bawah permukaan kawasan perairan. Secara garis besar system kerja sebuah peralatan sonar adalah mengeluarkan sumber bunyi yang akan menyebar di dalam air. Bunyi ini akan dipantulkan oleh obyek di dalam air dan diterima kembali oleh system sonar tersebut

APLIKASI SISTEM SONAR

11. Sebagai alat untuk mendeteksi kedalaman laut.

        System sonar ini sering digunakan pada kapal untuk mengetahui kedalaman laut.Selain itu alat sonar ini biasanya digunakan pada kapal pemburu/ kapal selam untuk mengetahui kedudukan kapal dipermukaan laut.System kerja sonar untuk mendeteksi kedalaman laut dan mengetahui kedudukan kapal dipermukaan laut adalah sebagai berikut.Bunyi (ultrasonic) dipancarkan oleh instrument yang disebut fathomether.Ketika bunyi mengenai dasar laut bunyi tersebut akan dipantulkan dan diterima kembali oleh alat penerima. Dengan mengukur selang waktu antara saat bunyi ultrasonic dipancarkan dan diterima lagi oleh alat penerima kita dapat menghitung kedalaman laut dan mendeteksi kedudukan kapal yang ada dibawah laut. Apabila membuthkan waktu yang cukup lama untuk dipantulkan dan diterima kembali, maka dapat diketahui bahwa laut tersebut dalam, dan sebaliknya.

2.  Dapat digunakan untuk kacamata tunanetra

Kacamata tuna netra ini memanfaatkan prinsip kerja sonar,hal inis angat menguntungkan bagi manusia yang mempunyai kekurangan dalam penglihatan. Prisnip kerja system sonar pada kacamata tunanetra adalah bunyi ultrasonic dipancarkan lalu akan dipntulkan dan diterima kembali apabila mengenai suatu benda asing. Apabila bunyi tersebut dipantulkan dalam waktu yang cukup singkat dapat diketahui bahwa di sekitar orang tunanetra tersebut terdapat benda-benda asing yang dapat membahayakan dirinya.

3.    USG

USG memanfaatkan prinsip kerja sonar untuk mengetahui keadaan janin yang ada di dalam perut ibuhamil. Prinsip kerja sonar yang digunakan disini adalah alat USG diletakkan dipermukaan perut ibu hamil. Lalu alat tersebut akan memantulkan bunyi kedalam janin, setelah itu bunyi tersebut akan dipantulkan kembali untuk diterima oleh alat penerima dan setelah itu akan diterjemahkan dalam bentuk gambar oleh prosesor. Apabila waktu yang dibutuhkan dalam pemantulan dan penerimaan bunyi tersebut cukup singkat dapat diketahui bahwa bunyi tersebut mengenai salah satu organ bayi yang ada di dalam perut ibu hamil. Hal itulah yang membuat prosesor dapat menerjemahkan bunyi ultrasonic tersebut ke dalam suatu gambar.

4. Dapat digunakan untuk mendeteksi lapisan-lapisan batuan yang mengandung endapan-endapan minyak bumia tau mineral-mineral berharga

Hal itu dapat dideteksi daris eismograf  yang memanfaatkan system sonar. Ini berawal dari suatu gempa bumi yang membangkitkan gelombang-gelombang bunyi yang dapat menempuh perjalanan yang sangat jauh melalui bumi.Catatan yang terdeteksi di seismograf dapat digunakan untuk mendeteksi dan menemukan lokasi tentang struktur bumi. Pemantulan gelombang-gelombang bunyi ini dapat digunakan untuk mendeteksi lapisan batuan yang mengandung endapan minyak bumi dan mineral-mineral beharga lainnya.

SISTEM SONAR PADA HEWAN

A. Kelelawar

Kelelawar banyak dijumpai di gua yang sangat gelap.Untuk dapat terbang dengan arah yang benar, kelelawar menggunakan sistem sonar.Kelelawar mengeluarkan bunyi dengan frekuensi yang tinggi (bunyiultrasonik) sebanyakmungkin.Kemudian, ia mendengarkan bunyi pantul tersebut dengan indra pendengarannya. Dengan cara itu, kelelawar dapat mengetahui letak suatu benda dengan tepat, sehingga kelelawar mampu terbang dalam keadaan gelap tanpa menabrak benda-bendadisekitarnya.

Sistem Sonar pada  lumba-lumba digunakan untuk menerima rangsang . Sistem ini berguna untuk menghindari benda-benda yang  ada di depanlumba-lumba., sehingga terhindar dari benturan. Lumba-lumba bernafas 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 benda tinggi. Kantung udara ini berperan sebagai cermin akustik yang memfokuskan suara yang dihasilkan gumpalan kecil jaringan lemak yang berada tepat di bawah lubang pernafasan Kemudian, suara itu dipancarkan kearah sekitarnya secara terputus-putus. Suara segera memantul kembali bila membentur benda apa pun. Lumba-lumba mendengar seksama pantulan suaraini.

B. Lumba-lumba

Sistem Sonar pada  lumba-lumba digunakan untuk menerima rangsang . Sistem ini berguna untuk menghindari benda-benda yang  ada di depanlumba-lumba., sehingga terhindar dari benturan. Lumba-lumba bernafas 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 benda tinggi. Kantung udara ini berperan sebagai cermin akustik yang memfokuskan suara yang dihasilkan gumpalan kecil jaringan lemak yang berada tepat di bawah lubang pernafasan Kemudian, suara itu dipancarkan kearah sekitarnya secara terputus-putus. Suara segera memantul kembali bila membentukbenda apa pun. Lumba-lumba mendengar seksama pantulan suara ini.

 

Read More

BUNYI

Bunyi adalah energy gelombang yang berasal dari sumber bunyi, yaitu benda yang bergetar. Bunyi merupakan gelombang longitudinal, karena partikel getarnya searah dengan rambat gelombang.

Bunyi mempunyai beberapa syarat agar dapat terdengar oleh telinga kita. Syarat bunyi agar dapat terdengar adalah adanya zat perantara, sumber bunyi yang bergetar, getaran yang mempunyai frekuensi tertentu dan adanya pendengar.

aA.    Zat Perantara

    Bunyi dapat merambat nelalui beberapa zat perantara.

- ·   Zat Padat

- ·    Zat Cair

- ·    Zat Gas

     Rambat bunyi pada zat padat merupakan zat perantara yang paling baik dibandingkan engan zat cair dan zat gas.

  B.     Sumber Bunyi yang bergetar

   Sumber bunyi bersal dari semua benda yang bergetar

   Misalnya adalah sinar gitar, tali, garputala, batu, dll.

  C.     Frekuensi

   Agar bunyi dapat terdengar oleh telinga manusia. Maka bunyi tersebut harus memiliki frekuensi tertentu. Frekuensi yang dapat didengar yang dapat didengar oleh telinga manusia adalah bunyi audiosonik (20-20.000 Hz). Bunyi berdasarkan frekuensinya dapat dibedakan menjadi 3, yaitu

- ·   Audiosonik

      Bunyi ini mempunyai frekuensi berkisar 20-20.000 Hz. Bunyi ini biasanya dapat didengar oleh manusia.

- ·      Ultrasonik

    Bunyi ultrasonic memiliki frekuensi (>20.000Hz). Bunyi ini biasanya dapat didengar oleh kucing, anjing, lumba-lumba, kelelawar, dll.

- ·       Infrasonic

      Bunyi infrasonic memiliki frekuensi (<20 Hz). Bunyi ini biasanya dapat didengar oleh gajah, kelinci, dll.

Sifat-sifat gelombang bunyi

a.       1. Mengalami Pemantulan

Hukum pemantulan bunyi adalah bunyi datang, garis normal, dan bunyi pantul terletak pada satu bidang, dan ketigannya berpotongan pada satu titik;  Sudut pantul sama denga sudut datang.  

Macam-macam bunyi pantul

a. Gaung

Gaung (kerdam) adalah bunyi pantul yang terdengar sebagian bersamaan dengan bunyi asli.

b. Gema

Gema adalah bunyi pantul yang terdengar beberapa saat setelah bunyi asli dan terjadi bila dinding pemantul saling berjauhan. Bunyi pantul ini memerlukan waktu untuk bolak-balik. Gema terjadi jika kita berteriak di dalam gua atau tebing yang tinggi. 

2. Mengalami Pembiasan

Aplikasi peristiwa pembiasan dalam kehidupan sehari-hari adalah pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras dibandingkan pada siang hari.  Hal ini disebabkan karena pada pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin daripada dilapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi dilapisan udara atas lebih kecil daripada dilapisan bawah, yang berakibat medium lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada malam hari.

3.  Mengalami Inteferensi

Gelombang bunyi mengalami perpaduan (interferensi)

Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi, yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi dan interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. 

4. Mengalami difraksi

Difraksi gelombang adalah lenturan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut.

Macam-Macam Bunyi

A. Nada

Nada adalah bunyi yang frekuensinya teratur dan enak didengar 

B. Desiran

    Bunyi yang frekuensinya kurang teratur tetapi masih enak didengar.

C. Letupan

   Bunyi dengan frekuensi tidak teratur dan tidak enak didengar.

Read More

REAKSI GELAP

Siklus Calvin diberi nama seperti itu sebagai penghargaan untuk Melvin Calvin. 

Siklus ini berawal dengan pemasukan CO2 dari udara ke dalam molekul organic yang telah disiapkan dalam kloropas. Pemasukan awal karbon ini ke dalam senyawa organic dikenal sebagai fiksasi karbon. Siklus kalvin kemudian mereduksi karbon terfiksasi ini menjadi karbohidrat melalui penambahan electron. Tenaga pereduksian ini berasal dari NADPH, yang memperoleh electron berenergi dalam reaksi terang. Untuk mengubah CO2 menjadi karbohidrat, siklus Calvin juga membutuhkan energy kimiawi dalam bentuk ATP, yang juga dihasilkan oleh reaksi terang. Dengan demikian, siklus Calvin inilah yang membuat gula, tetapi siklus ini dapat melakukannya dengan bantuan NADPH dan ATP yang dihasilkan oleh reaksi terang. Langkah-langkah metabolism siklus Calvin kadang-kadang disebut reaksi sebagai reaksi gelap, atau reaksi tak tergantung cahaya, karena tidak satu pun langkah dalam siklus tersebut membutuhkan cahaya secara langsung. Walaupun demikian, Siklus Calvin pada sebagai besar tumbuhan terjadi selama siang hari, sebab hanya karena itulah reaksi terang dapat menghasilkan kembali ( meregenerasi) NADPH dan ATP yang digunakan dalam reduksi CO2 menjadi gula. Pada dasarnya, kloropas menggunakan energy cahaya untuk membuat gula dengan mengkoordinasi kedua langkah fotosintesis tersebut.

Read More

REAKSI TERANG

Persamaan untuk fotosintesis seolah-olah merupakan rangkuman sederhana dari suatu proses yang sangat rumit. Sebenarnya, fotosintesis bukanlah merupakan proses tunggal, tetapi dua proses, yang masing-masing terdiri dari banyak langkah. Kedua tahap fotosintesis ini dikenal sebagai reaksi terang dan siklus calvin.

                Reaksi terang merupakan langkah-langkah fotosintesis yang mengubah energy matahari menjadi energy kimiawi. Cahaya yang diserap oleh klorofil menggerakkan transfer electron dan hydrogen dari air ke penerima (akseptor) yang disebut NADP⁺ yang menyimpan electron berenergi ini untuk sementara. Air terurai dalam proses ini, sehingga reaksi terang fotosintesislah yang melepas O₂ sebagai produk samping. Akseptor electron reaksi terang, NADP⁺ , merupakan sepupu pertama NAD⁺ yang berfungsi sebagai pembawa electron dalam rspirasi seluler; kediua molekul tersebut berbeda hanya karen ada gugus fosfat tambahan dalam molekul NADP⁺ reaksi terang menggunakan tenaga matahari untuk mereduksi NADP⁺ menjadi NADPH dengan cara menambahkan sepasang electron bersama dengan nucleus hidroge, atau H⁺ . reaksi terang juga mengahsilkan ATP dengan memberi tenaga bagi penambahan gugus fosfat pada ADP, suatu proses yang disebut fotofosfolirasi. Dengan demikian, energy cahaya mula-mula diubah menjadi energy kimiawi dalam bentuk dua senyawa : NADPH, sumber dari electron berenergi, dan ATP, energy peredaran sel yang serbaguna. Perhatikan bahw areaksi terang tidak menghasilkan gula; gula itu terjadi pada tahap kedua fotosintesis, yaitu pada siklus Calvin. 

Read More

JALUR FOTOSINTESIS

Dengan keberadaan cahaya, bagian-bagian tumbuhan yang bewarna hijau menghasilkan bahan organic dan oksigen dari karbon dioksida dan air. Dengan menggunakan rumus molekul, kita dapat merangkum fotosintesis dengan persamaan kimiawi ini :

6 CO₂ + 12 H₂O + Energi cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O

Karbohidrat C₆H₁₂O6 ialah glukosa. Air muncul pada kedua sisi persamaan itu karena 12 molekul dikonsumsi dan 6 molekul terbentuk lagi selama fotosintesis.

Penguraian Air

Salah satu petunjuk tentang mekanisme fotosintesis dating dari penemuan bahwa oksigen yang dikeluarkan oleh tumbuhan berasal dari air dan bukan dari karbondioksida. Kloropas menguraikan air menjadi hydrogen dan oksigen. Sebelum penemuan ini, hipotesis yang ada ialah bahwa fotosintesis memisahkan karbon dioksida dan kemudian menambahkan air pada karbon :

Langkah 1 : CO₂                      → C + O₂

Langkah 2 : C + H₂O         → CH₂ O

Satu kelompok bakteri menggunakan hidrogen sulfida dan bukannya air untuk fotosintesis, yang menghasilkan titik-titik sulfur yang bewarna kuning sebagai produk limbah. 

Dengan persamaan kimiawinya :

CO₂  + 2H2S → CH₂O + H₂O + 2S 

Hasil terpenting dari penguraian atom selama fotosintesis adalah ekstraksi hydrogen dari air dan penggabungannya ke dalam gula. Produk limbah fotosintesis, O2, menggantikan oksigen atmosfer yang telah dikonsumsi selama respirasi sel

Fotosintesis sebagai Proses Redoks

Fotosintesis, juga merupakan proses redoks, membalik arah aliran electron. Air terurai, dan electron ditransfer bersama dengan ion hydrogen dari air ke karbon dioksida, yang mereduksinya menjadi gula. Electron bertambah energy potensialnya ketika elketron ini berpindah dari air ke gula. Kebutuhan akan kenaikan energy ini disediakan oleh cahaya.

Read More

FOTOSINTESIS

Tumbuhan dan Autotrof lainnya merupakan produsen biosfer

Fotosintesis menyediakan makanan bagi hamper seluruh kehidupan di dunia baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme memperoleh senyawa organic yang digunakannya untuk energy dan rangka karbon dengan satu atau dua cara utama : nutrisi autotrofik atau heterotrofik. Autrotrof bukanlah mencukupi diri sendiri secara total; autrotof itu menyediakan makan bagi diri sendiri secara total; autrotof itu menyediakan makan bagi diri sendiri hanya dalam pengertian bahwa autrotof dapat mempertahankan dirinya sendiri tanpa memakan dan menguraikanorganisme lain.  Autrotof membuat molekul organic mereka sendiri dari bahan mentah orgaanik yang diperoleh dari lingkungannya, oleh karena alas an inilah para ahli biologi menyebut autrotof sebagai produsen biosfer.

Sedangkan organisme heterotrof memperoleh materi organic melalui cara pemenuhan nutrisi kedua, ketidakmampuan dalam membuat makanan mereka sendiri, menyebabkan heterotroph ini hidup tergantung pada senyawa yang dihasilkan oleh organisme lain; heterotroph merupakan konsumen biosfer. Sebagian heterotroph mengkonsumsi sisa-sisa organisme mati, menguraikan dan memakan sampah organic seperti bangkai, tinja, dan daun-daunan yang gugur. Hamper seluruh heterotroph, termasuk manusia, benar-benar tergantung pada fotoautrotof untuk mendapatkan makanan, dan juga untuk mendapatkan oksigen, yangmerupakan produk-samping fotosintesis. Dengan demikian, kita dapat menelusuri makanan yang kita makan dan oksigen yang kita hirup pada kloropas.

Kloropas merupakan tempat fotosintesis pada tumbuhan.

                Semua bagian yang bewarna hijau pada tumbuhan, termasuk batang hijau dan buah yang belum matang, memiliki kloropas, tetapi daun merupakan tempat utama berlangsungnya fotosintesis pada sebagian besar tumbuhan.

 Warna daun berasa dari klorofil, pigmen warna hijau yang terdapat di dalam kloropas. Kloropas ditemukan terutama dalam sel mesofil, yaitu jaringan yang terdapat di bagian dalam daun. Karbondioksida masuk ke daun, dan oksigen keluar, melalui pori mikroskopik yang disebut stomata. Air yang diserap oleh akar dialirkan ke daun melalui berkas pembuluh untuk mengirimkan gula ke aar dan bagian-bagian dari tumbuhan yang tidak berfotosinesis.

                Suatu selubung yang terdiri dari dua membrane melingkupi stroma, fluida kental di dalam kloropas. System halus yang berupa membrane tilakoid yang saling-terhubung memisahkan stroma dari ruangan lain yaitu ruang tilakoid (atau lumen). Di beberapa tempat, kantong tilakoid bertumpuk dalam kolom yang disebut grana. Klorofil terdapat di membrane tilakoid. Setelah kita mengenal tempat-tempat  fotosintesis dalam tumbuhan, kita telah siap untuk melihat berbagai organel-organel tersebut mengubah energy cahaya yang diserap klorofil menjadi energy kimiawi.

Read More