Integrasi Keislaman Materi Getaran dan Gelombang dan Aplikasinya dalam Kehidupan

Mekanisme Pendengaran Manusia 

Proses mendengar pada manusia melalui beberapa tahap. Perhatikan pada Gambar di bawah ini!

Tahap tersebut diawali dari 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 melalui 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.

Pendengaran pada Hewan 

Kelelawar 

Kelelawar dapat mengeluarkan dan menerima gelombang ultrasonik dengan frekuensi di atas 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 tubuh kelelawar. Kemampuan kelelawar untuk menentukan lokasi ini disebut dengan ekolokasi.

Pada saat terbang dan berburu, kelelawar akan mengeluarkan bunyi yang frekuensinya tinggi, kemudian mendengarkan gema yang dihasilkan. Pada saat kelelawar mendengarkan gema, kelelawar hanya akan terfokus pada suara yang dipancarkannya sendiri. Rentang frekuensi yang mampu didengar oleh makhluk ini terbatas, sehingga kelelawar harus mampu menghindari efek Doppler yang muncul.

Menurut efek Doppler, jika sumber bunyi dan penerima suara keduanya tak bergerak, maka penerima akan mendengar frekuensi bunyi yang sama dengan yang dipancarkan oleh sumber suara. Akan tetapi, jika salah satu dari sumber bunyi atau penerima suara tersebut bergerak, frekuensi yang diterima akan berbeda dengan yang dipancarkan. Pada keadaan tersebut frekuensi suara yang dipantulkan dapat jatuh ke wilayah frekuensi yang tidak dapat didengar oleh kelelawar. 

Agar dapat menghindari efek Doppler, kelelawar akan menyesuaikan besar frekuensi suara yang dipancarkannya. Misalnya, kelelawar akan mengirimkan suara berfrekuensi tinggi untuk mendeteksi lalat yang bergerak menjauh, sehingga pantulannya tidak hilang. 

Lumba-lumba 

Sistem Sonar pada Lumba-lumba 

Bagaimana cara kerja sistem sonar pada 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. 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.

Integrasi Keislaman

Salah satu peristiwa yang diakibatkan oleh getaran dan gelombang adalah gempa. Gempa bumi terjadi akibat tumbukan atau gesekan lempeng bumi yang menghasilkan getaran. Getaran ini kemudian merambat membentuk gelombang dan membawa energi. 

Gempa bumi terjadi sejak masa lampau. Meskipun begitu, gempa masih bisa terjadi di masa sekarang dan masa depan, sehingga tidak boleh disepelekan. Indonesia merupakan negara dengan kawasan rawan gempa yang dapat mengakibatkan korban jiwa dan melukai warga.

Masa lalu adalah pelajaran bagi seseorang yang dapat mengambil hikmahnya. Rentetan peristiwa bencana alam di Indonesia membuat kita harus senantiasa waspada dan meningkatkan pengetahuan untuk perlindungan dan pencegahan bahaya yang sangat fatal.

Indonesia adalah negara yang rentan terjadi gempa baik tektonik atau vulkanik yang berpotensi menyebabkan kerusakan dan tsunami. Karena secara geografis, wilayah Indonesia terletak pada lintasan Cincin Api Pasific (The Pasific Ring of Fire). Lintasan ini memiliki deretan gunung api yang membentang sepanjang 40.000 km di Samudera Pasifik. 

Allah Swt. Berfirman

فَكَذَّبُوهُ فَأَخَذَتْهُمُ ٱلرَّجْفَةُ فَأَصْبَحُوا۟ فِى دَارِهِمْ جَٰثِمِينَ

Artinya: Maka mereka mendustakan Syu'aib, lalu mereka ditimpa gempa yang dahsyat, dan jadilah mereka mayat-mayat yang bergelimpangan di tempat-tempat tinggal mereka.

Sejatinya gempa adalah fenomena alam yang tidak bisa diprediksi kapan terjadinya. Hal ini memberikan pelajaran kepada kita bahwa kita harus senantiasa waspada dan menerapkan mitigasi bencana yang tepat agar tidak terjadi banyak korban jiwa saat gempa terjadi. 

Subscribe to receive free email updates: