Sub Makalah : Gelombang

MAKALAH FISIKA UNTUK BIOLOGI

PENERAPAN GELOMBANG DALAM BIDANG BIOLOGI

Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Fisika Untuk Biologi

Dosen Pembimbing: Dr. Parno, M. Si

 Disusun oleh :

Putri Nur Qomariyah (210342606433)

PROGRAM STUDI S1 BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MALANG2021/2022

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat-Nya sehingga makalah ini dapat tersusun sampai dengan selesai. Tidak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Parno M. Si selaku dosen pembimbing dan kepada semua pihak yang telah berkontribusi dengan memberikan sumbangan baik pikiran maupun materinya.

Penulis sangat berharap semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi pembaca. Bahkan kami berharap lebih jauh lagi agar makalah ini bisa pembaca praktekkan dalam kehidupan sehari-hari.

Bagi kami sebagai penyusun merasa bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan makalah ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman kami. Untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

Pasuruan, 30 Oktober 2021

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Rumusan Masalah

1.3 Tujuan

1.4 Manfaat

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Gelombang

2.2 Fenomena Gelombang pada Biologi

2.3 Penerapan Teknologi Gelombang di Bidang Biologi

2.4 Contoh Soal tentang Gelombang beserta Pembahasannya

2.5 Permasalahan Konstekstual Gelombanag pada Bidang Biologi beserta Solusi Penyelesaian dan Desain Miniaturnya

2.6 Contoh Artikel yang Sesuai dengan Gelombang

BAB III PENUTUP 

3.1 Kesimpulan

3.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari ilmu pengetahuan sangat dibutuhkan, ilmu pengetahuan banyak jenisnya.  Salah satunya adalah ilmu fisika. Secara sederhana hakikat ilmu fisika adalah suatu kumpulan pengetahuan yang tersusun secara sistematis tentang gejala alam. (Margono,1998:20). Ilmu pengetahuan saling berkaitan satu dengan yang lainnya dan tidak dapat dipisahkan. Sebagai contoh adalah ilmu fisika dengan ilmu biologi, banyak hal tentang ilmu fisika yang berkaitan dengan ilmu biologi, seperti penerapan gelombang dalam bidang biologi. Hal ini dapat dibuktikan dari proses penelitian dan beberpa kajian dari para ahli.

Dengan mempelajari ilmu pengetahuan kita dapat memahami kejadian atau fenomena yang terjadi dalam kehidupan kita. Dan betapa pentingnya kenapa kita harus belajar ilmu pengetahuan. Oleh karena itu, berdasarkan data yang dipaparkan, maka diperlukan  adanya pembuatan makalah dengan judul “Penerapan Gelombang Dalam Bidang Biologi”.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah pengertian dari gelombang?
2. Apakah contoh fenomena gelombang pada biologi?
3. Bagaimanakah penerapan teknologi gelombang?
4. Bagaimanakah contoh soal gelombang beserta pembahasannya?
5. Apakah permasalahan konstektual gelombang pada bidang biologi, solusi  penyelesaiannya dan desain miniatur teknologinya?
6. Apakah contoh artikel yang sesuai dengan penerapan konsep gelombang?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui pengertian dari gelombang.
2. Untuk mengetahui fenomena gelombang pada biologi.
3. Untuk memahami penerapan teknologi gelombang.
4. Untuk memahami contoh soal gelombang beserta penyelesaiannya.
5. Untuk mengetahui permasalahan konstektual gelombang pada bidang biologi, solusi penyelesaian dan desain miniatur teknologinya.
6. Untuk mengetahui contoh artikel yang sesuai dengan penerapan konsep gelombang.

1.4 Manfaat

Dengan adanya makalah ini diharapkan mampu menambah pengetahuan dan pengalaman tentang konsep gelombang pada bidang biologi.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Gelombang

Menurut KBBI pengertian gelombang memiliki banyak makna bergantung pada penggunaan kalimatnya, yaitu ombak besar yang bergulung-gulung (di laut), aliran getaran suara yang bergerak dalam eter (radio), kelompok atau golongan yang bergerak maju beruntun-runtun, dan gerakan yang beruntun-runtun.  Sedangkan dalam fisika, gelombang dapatkan diartikan sebagai getaran yang merambat. Kecepatan gelombang atau cepat rambat gelombang merupakan perbandingan antara perpindahan satu panjang gelombang dan periodenya. Rumus kecepatan gelombang adalah panjang gelombang dibagi periode gelombang atau ditulis dengan

v = λ/T dengan satuannya (m/s).

 λ (lambda) = panjang gelombang (m)

 T = periode gelombang (s)

Gelombang dibedakan menjadi 3  klasifikasi, yaitu :

1. Berdasarkan perlu tidaknya medium
2. Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak perlu medium, misalnya cahaya matahari.
3. Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang perlu medium misalnya gelombang tali, air, bunyi dan lain-lain.
4. Berdasarkan arah getar sumber getar
5. Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah getarannya tegak lurus terhadap arah rambatannya, misalnya cahaya matahari.
6. Geombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarannya sejajar terhadap arah rambatannya, misalnya gelombang bunyi.
7. Berdasarkan bisa tidaknya menghantarkan energi
8. Gelombang berjalan, yaitu gelombang yang memiliki amplitudo dimana-mana sama dan arah rambatan gelombang hanya pada satu arah saja; serta dapat menghantarkan tenaga, misalnya gelombang air yang tidak memiliki batas.
9. Gelombang diam, yaitu gelombang yang memiliki amplitudo maksimum (perut) dan minimum (simpul); dan merupakan perpaduan antara gelombang berjalan datang dan pantul; serta tidak menghnatarkan tenaga, misalnya gelombang dawai gitar dan gelombang dalam pipa organa.

2.2 Fenomena Gelombang pada Biologi 

Salah satu fenomena gelombang pada bidang Biologi adalah kemampuan manusia untuk meihat warna. Warna adalah persepsi visual manusia ketika mata menerima informasi berupa radiasi gelombang elektromagnetik (cahaya) pada panjang gelombang di antara 400-700 nanometer yang jatuh pada spektrum tertentu. Kita bisa melihat warna tertentu karena mata kita menerima informasi berupa cahaya yang dipantulkan oleh seluruh objek di sekitar kita yang terpapar oleh cahaya. Cahaya akan ditangkap oleh retina, cahaya yang tertangkap oleh retina mata memiliki beberapa warna. Cahaya yang mampu dianalisa oleh otak ini selanjutnya disebut dengan cahaya tampak.

2.3 Penerapan Teknologi Gelombang di Bidang Biologi

            Kehamilan adalah suatu kabar bahagia yang di nanti-nanti oleh pasangan suami istri. Beberapa pasangan seringkali merasa sangat excited akan hal ini, sehingga dari beberapa orang tersebut ingin mengetahui tumbuh kembang dari anaknya itu. Untuk mengetahui kondisi janin dalam perut tentunya tidak bisa dilihat secara langsung atau kasat mata, oleh karena itu perlu adanya alat bantu pemeriksaan, yaitu USG.

            USGatau yang biasa dikenal sebagai Ultrasonografi, merupakan teknik menampilkan gambar atau citra dari kondisi bagian dalam tubuh. Alat medis ini memanfaatkan gelombang suara dengan frekuensi tinggi untuk mengambil gambar tubuh bagian dalam. Misalnya, organ tubuh atau jaringan lunak.

            Pemeriksaan USG tidak hanya digunakan untuk kehamilan saja, namun juga digunakan sebagai alat diagnosis penyakit hingga alat bantu saat proses pembedahan tindakan tertentu. Alat USG ini dinilai aman karena tidak memancarkan radiasi dan juga tidak memberikan efek samping. Namun, ada kalanya pemeriksaan ini dapat menyebabkan sensasi panas sementara pada lokasi pemeriksaan saat dilakukan.

Alat USG
Sumber : Alodokter

2.4 Contoh Soal tentang Gelombang beserta Pembahasannya

1. Soal No.7 (SPMB 2005)

Seorang nelayan merasakan perahunya ihempas gelombang sehingga perahu bergerak naik turun. Waktu yang diperlukan untuk bergerak dari puncak ke lembah adalah 3 sekon. Nelayan juga mengamati bahwa jarak antar puncak gelombang adalah 12 meter. Waktu yang diperlukan untuk bergerak dari puncak ke lembah adalah 3 sekon. Nelayan juga mengamati bahwa jarak antara puncak gelombang adalah 12 meter. Waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk mencapai pantai jauhnya 100 m adalah

1. 3 sekon
2. 4 sekon
3. 8 sekon
4. 33 sekon
5. 50 sekon

Pembahasan :

Waktu yang diperlukan dari puncak ke lembah sama dengan setengah periode, maka periodenya:

½T= 3 sekon

T = 6 sekon

Diketahui pula jarak antar puncak 12 meter maka panjang gelombangnya

λ = 12 meter

Menentukan kecepatan gelombang

v = λ/T

v = 12/6

v = 2 m/s

Waktu yang dibutuhkan gelombang sampai pantai

t = s/v

t = 100/2

t = 50 s

Jawaban : E

1. Soal No.8 (UN 2013)

Sebuah gabus terapung di puncak gelombag air laut, yang jarak antara dua bukit gelombang terdekat 2 m. Gabus berada di puncak lagi setelah satu detik kemudian. Kecepatan rambat dan panjang gelombang adalah …

1. 4 m/s dan 4 m
2. 4 m/s dan 2 m
3. 2 m/s dan 4 m
4. 2 m/s dan 2 m
5. 2 m/s dan 1 m

Pembahasan :

1 λ = jarak dua bukit gelombang yang berdekatan, maka:

1λ = 2 meter

λ = 2 meter

Diketahui waktu yang di butuhkan oleh gabus untuk sampai di puncak bukit yaitu satu detik, maka periodenya (T) adalah 2 sekon. Dari data tersebut dapat ditentukan besarnya kecepatan rambat gelombang

v = λ/T

v = 2/1

v = 2 m/s

maka v dan λ berturut-turut adalah 2 m/s dan 2 meter.

Jawaban : D

2.5 Permasalahan Konstekstual Gelombang pada Bidang Biologi beserta Solusi Penyelesaian dan Desain Miniaturnya

Indonesia merupakan salah satu negara yang sering mengalami gempa bumi. Beberapa penyebab terjadinya gempa bumi adalah letak geografis indonesia yang berada di jalur gempa teraktif di dunia karena dikelilingi oleh cincin api Pasifik, Indonesia juga banyak terdapat gunung berapi aktif yang bisa meletus sewaktu-waktu, serta gempa juga disebabkan oleh pergeseran lempeng bumi.

Pergeseran lempeng bumi menghasilkan sebuah gelombang seismik. Gelombang seismik adalah  gelombang-gelombang yang merambat baik di dalam maupun di permukaan bumi yang berasal dari sumber seismik seperti dari sumber gempa dimana terjadi batuan pecah secara tiba-tiba di dalam bumi, ledakan(proses kimia dan nuklir), erupsi gunung api, longsoran, badai dan sebagainya.  Untuk  mengidentifikasi atau  mengantisipasi terjadinya gempa bumi, kita harus mengetahui ada tidaknya potensi gelombang sesismik ini. Gelombang seismik dapat diketahui dengan alat yang dinamakan seismograf. Seismograf memiliki instrumen sensitif yang dapat mendeteksi gelombang seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi. Gelombang seismik yang terjadi selama gempa tergambar sebagai garis bergelombang pada seismogram. Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung besaran gempa.

Seismograf
Sumber : cnnindonesia.com

2.6 Contoh Artikel yang Sesuai dengan Pengaruh Gelombang

Contoh artikel yang berkaitan dengan pengaruh gelombang adalah artikel dengan judul “Elastisitas dan Gelombang Seismik” yang diunggah oleh Vani Novita pada 7 November 2013 pada blog.ub.ac.id. Artikel tersebut membahas tentang pengertian gelombang seismik, latar belakang gelombang seismik, dan jenis-jenisnya.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan  

Gelombang merupakan salah satu fenomena dalam ilmu fisika yang bisa berkaitan dengan ilmu biologi. Gelombang dapat diartikan sebagai getaran yang merambat. Salah satu contoh fenomena gelombang adalah kemampuan manusia untuk meihat warna. Banyak hal dalam bidang Fisika yang berkaitan dengan bidang Biologi. Diharapkan dengan adanya pemaparan diatas, pembaca dapat lebih memahami tentang fenomena-fenomena alam yang ada di sekitar dan diharapakan dapat membatu dalam kehidupan sehari-hari.

3.2 Saran 

Makalah ini mungkin bisa bermanfaat bagi pembaca karena dapat digunakan untuk menambah pengetahuan dan mungkin bisa menjadi referensi untuk penyelesaian suatu persoalan yang berkaitan dengan topik yang dibahas di makalah ini. Makalah ini mungkin belum sempurna, oleh karenanya kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diperlukan.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N. A. & J. B. Reece. (2008). Biologi, Edisi Kedelapan Jilid 2. Terjemahan: Damaring Tyas Wulandari. Jakarta: Erlangga

Parno. (2005). Diktat Fisika Untuk Biologi. Malang: Penerbit UM

Halim, Abdul. Warna dan Energi dari Cahaya. Surabaya: Warstek.com https://warstek.com/cahaya/ . Diakses pada 29 Oktober 2021

Sri Nurhayati, Ai. (2019). Sistem Sonar dan Pemanfaatannya. Tanggerang Selatan : Pustekkom Kemendikbud https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Sistem%20Sonar-BB/Topik-2.html . Diakses pada 29 Oktober 2021

Rizal, Fadhli. (2021). USG. Jakarta Selatan : Halodoc https://www.halodoc.com/kesehatan/usg  . Diakses pada 29 Oktober 2021

Dmca.com. (2021). Rangkuman, Contoh Soal Gelombang, Pembahasan dan Jawaban. Online : tanya-tanya.com https://tanya-tanya.com/rangkuman-contoh-soal-pembahasan-gelombang/ .  Diakses pada 30 Oktober 2021

Laily, Iftitah Nurul. (2021). Rumus Kecepatan Gelombang dengan Contoh Soal dan Pembahasan. Jakarta : Katadata.co.id https://katadata.co.id/iftitah/berita/6188926887275/rumus-kecepatan-gelombang-dengan-contoh-soal-dan-pembahasan  . Diakses pada 30 Oktober 2021

Novita, Vani.(2013). Elastisitas dan Geombang Seismik. Malang : blog.u.ac.id https://blog.ub.ac.id/vanino/2013/11/07/elastisitas-dan-gelombang-seismik/. Diakses pada 30 Oktober 2021

Riki, Aswar. (2021). 4 Alasan Kenapa di Indonesia Sering Terjadi Gempa Bumi. Jakarta : CNN Indonesia https://www.idntimes.com/science/discovery/aswar-riki/4-alasan-kenapa-di-indonesia-sering-terjadi-gempa-bumi-c1c2/4 . Diakses pada 30 Oktober 2021

Wikipedia. (2021). Seismometer. Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas https://id.wikipedia.org/wiki/Seismometer . Diakses pada 30 Oktober 2021