lks-ipa-3-kelompok-1
DESCRIPTION
LKSTRANSCRIPT
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
UNIT 3
KEAJAIBAN MAGNET
DAN LISTRIK
PengantarPada suatu malam, ketika Ani sedang belajar IPA. Tiba-tiba
ayah Ani mendekat sambil bertanya kepada Ani. Apa bedanya
arus listrik yang ditimbulkan oleh sebuah baterai dengan arus
listrik dari PLN? Dan menggunakan alat apakah arus listrik dari
pembangkit listrik yang bertegangan besar dapat digunakan di
rumah-rumah dengan tegangan kecil? Ani diam sejenak, terlihat
dari wajahnya bahwa ia sedang berpikir sambil menyatakan
tegangan yang ditimbulkan oleh baterai itu kecil sehingga jika
kesetrum tidak menyebabkan kecelakaan yang fatal sedang
untuk PLN sebaliknya bisa terbakar dan meninggal. Oleh karena
itu, untuk PLN mestinya ada alat yang bisa menurunkan
tegangan. Bagaimana prinsip kerja alat tersebut, untuk lebih
jelasnya bisa kalian pelajari pada unit ini.
Pembelajaran berikut ini membahas tentang medan listrik,
medan magnet dan induksi elektromagnetik serta aplikasinya
dalam navigasi hewan dan untuk mencari makan. Pembelajaran
unit ini untuk mencapai kompetensi dasar, (1) Mendeskripsikan
konsep medan listrik, medan magnet, induksi elektromagnetik,
dan penggunaannya dalam produk teknologi, serta pemanfaatan
medan listrik dan magnet dalam pergerakan/navigasi hewan
untuk mencari makanan dan migrasi, (2) Membuat karya
sederhana yang memanfaatkan prinsip elektromagnetik dan
induksi elektromagnetik.
Secara terperinci berikut disajikan tujuan pembelajaran
yang akan dicapai pada Unit 1 ini:
International Science Education 2012 83
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
1. Mendeskripsikan konsep medan listrik dan penggunaannya dalam produk teknologi
2. Mendeskripsikan konsep medan magnet dan penggunaannya dalam produk teknologi
3. Mendeskripsikan konsep induksi elektromagnetik4. Membuat karya sederhana yang memanfaatkan prinsip
induksi elektromagnetik5. Menjelaskan pemanfaatan medan magnet dalam pergerakan
atau navigasi hewan untuk mencari makanan dan migrasiSecara garis besar, ruang lingkup materi yang akan dikaji
pada Unit 1 ini adalah sebagai berikut:
International Science Education 2012 84
Sistem Navigasi Hewan
Sistem Navigasi Hewan
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
1.1.Sedotan PemikatListrik statis (electrostatic) mengenai muatan listrik
yang berada dalam keadaan diam (statis). Listrik statis dapat menjelaskan bagaimana sebuah penggaris yang telah digosok-gosokkan ke rambut dapat menarik potongan-potongan kecil kertas. Gejala tarik menarik antara dua buah benda seperti penggaris plastik dan potongan kecil kertas dapat dijelaskan menggunakan konsep muatan listrik.
Tujuan
Mendeskripsikan konsep medan listrik dan penggunaannya dalam produk teknologi
Kegiatan PembelajaranDisediakan sedotan plastik, gunting, 1 lembar kertas berwarna (selain putih) , 1 lembar kertas berwarna putih.
a. Potong kertas menjadi potongan-potongan kecil dengan menggunakan gunting kemudian letakkan potongan kertas diatas kertas berwarna
b. Gosok sedotan plastik dengan rambut .
c. segera setelah sedotan digosok, letakkan sedotan di tengah-tengah potongan-potongan kertas dengan jarak 4 cm. Amati apa yang terjadi !
International Science Education 2012 85
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
d. Ulangi langkah nomor 2, dekatkan sedotan pada potongan-potongan kertas dengan mengubah jarak antara sedotan dengan potongan kertas (ambil jarak antara sedotan dan potongan kertas sepanjang 1cm). Amati apa yang terjadi ! Apakah kertas masih dapat tertarik dengan sedotan ?
e. Ulangi langkah nomor 4 dengan membuat variasi jarak antara kertas dan sedotan sampai kertas tidak dapat lagi ditarik oleh sedotan. Pada percobaan yang kamu lakukan,
International Science Education 2012 86
Sedotan
Kertas
Sistem Navigasi Hewan
Sistem Navigasi Hewan
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
pada jarak berapakah sedotan tidak dapat menarik kertas ? Mengapa hal tersebut dapat terjadi ?
f. Setelah itu ulangi langkah nomor 4 dengan tetap memperhatikan variasi jarak, dekatkan sedotan yang telah digosok dengan rambut kepada potongan kertas namun merubah posisi sedotan (dengan menentukan jarak yang sama antara sedotan dan potongan kertas, posisikan sedotan disebelah utara, selatan, barat dan timur dari potongan kertas).
g. Apakah kertas dapat tertarik oleh sedotan meski sedotan diubah-ubah posisinya ? dari peristiwa tersebut, apakah kesimpulan yang dapat diambil ?
h. Diskusikan bersama teman kelompok :
a. Mengapa sedotan dapat menarik kertas setelah digosok dengan rambut ?
b. Mengapa pada jarak tertentu, sedotan tidak lagi dapat menarik kertas meskipun telah digosok dengan rambut ?
c. Kesimpulan apa yang dapat diambil setelah kamu melakukan langkah percobaan nomor 6 !
1.2.Uniknya Medan MagnetDisekitar medan terdapat gaya magnet. Besar gaya magnet
pada titik-titik disekitar magnet berbeda-beda. Gaya magnet
terbesar terdapat disekitar kutub magnet. Untuk menggambarkan
International Science Education 2012 87
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
keadaan gaya disekitar magnet, didefinisikan oistilah gaya magnet
yaitu garis-garis khayal yang menggambarkan besar dan arah gaya
magnet. Arah gaya magnet adalah dari kutub utara maagnet
menuju kutub selatan magnet. Daerah disekitar magnet yamng
dipengaruhi oleh gaya magnet disebut medan magnet.
Tujuan
Mendeskripsikan konsep medan magnet, menemukan arah garis gaya magnet dan menentukan posisis kutub utara dan selatan magnet bumi.
Kegiatan Pembelajaran1. Disediakan magnet batang, kompas kecil, kertas putih dan
pensil2. Letakkan magnet batang diatas kertas putih kemudian
letakkan kompas disamping kutub utara magnet dan amati arah jarum kompas.
3. Buatlah tanda titik pada kertas putih yang ditunjukkan oleh jarum kompas bertanda S lalu berilah kode A dan pada ujung jarum kompas bertanda N/U berilah kode B
4. Pindahkan kompas sedemikian rupa sehingga ujung jarum S berada pada titik B kemudian amati jarum kompas yang bertanda N atau U, tandailah dengan sebuah titik lalu beri kode C
5. Lanjutkan pemindahan kompas sedemikian rupa sehingga ujung kompas sampai dikutub selatan magnet batang
6. Hubungkan titik A, B, C, dan seterusnya. Garis yang terbentuk itu disebut garis gaya magnet
7. Ulangi kegiatan 1 sampai 6 untuk lintasan lintasan yang berbeda.
8. Letakkkan kompas diatas meja tanpa magnet batang amati kemana arah jarum kompas bandingkan hasil pengamatan anda dengan hasil kegiatan langkah no 1 sampai 7.
9. Jika kompas selalu menghadap kearah utara bumi, apa makananya?
10. Berdasarkan kegiatan ini, jelaskan dimana letak kutub utara-selatan magnet bumi? Mengapa demikian ?
International Science Education 2012 88
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
PenilaianPenilaian diarahkan untuk mendeskripsikan konsep medan
magnet, menemukan arah garis gaya magnet dan menentukan
posisis kutub utara dan selatan magnet bumi.
1.3 Induksi Elektromagnetik
A. GeneratorApa itu Generator?
Generator listrik adalah sebuah alat yang
memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik
yakni dengan memanfaatkan induksi elektromagnetik.
Prinsip utama pengembanan generator ini berasal dari
hukum Faraday. Jika suatu medan magnet yang besar /
arahnya berubah terhadap waktu memeapar suatu
kumparan, maka pada kumparan akan muncul alur listrik.
Gambar diatas menunjukkan generator sederhana. Pada gambar tersebut tersediadua buah magnet batang yang kutub kutubnya dihadapakan secara berlawanan sehingga ruang diantara keduanya terdapat medan magnet neto yang mengarah dari ujung magnet bertanda N keujung magnet bertanda S. Ruang di antara kedua magnet ditempatkan suatu kumparan konduktor berbentuk segi empat yang ujung ujungnya dihubungkan dengan lampu. Jika kumparan digerakkkan memutar maka elektron pada kumparan akan bergetar dan menghasilkan arus listrik, sehingga lampu dapat menyala demikian cara kerja generator listrik sederhana.
International Science Education 2012 89
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Tujuan
Menyelesaikan proyek membuat generator
Kegiatan Pembelajaran1. Mari kita mulai proyek membuat generator sederhana dengan
menjawab terlebih dahulu pertanyaan-pertanyaan berikut.a. Bagaimana rancang bangun generator sederhana?b. Bagaimana langkah-langkah membuat generator sederhana?c. Alat dan bahan apa saja yang dibutuhkan dalam membuat
generator sederhana?NB: untuk menjawab pertanyaan tersebut, carilah referensi yang relefean baik dari buku maupun internet.
2. Design a plant for the projectBerdasarkan jawaban diatas pertanyaan pada aktivitas no 1):
a. Berdasarkan desain Generator Sederhana yang akan anda buat
b. Buatlah daftar aktivitas/ rencana kerja untuk menyelesaikan proyek ini !
3. Create the seceduleBuatlah jadwal kegiatan untuk menyelesaikan proyek ini!
No Aktivitas Alat dan Bahan yang dibutuhkan
Waktu Pelaksanaan
Penangggung jawab
1
2
3
..
Dst
4. Monitor the students and the progress of the project
International Science Education 2012 90
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Laporkan kemajuan pelaksanaan proyek minimal tiga hari sekali
5. Asses the OutcomeProduk hasil proyek dipresentasikan untuk diberi penilaian
6. Evaluate the ExperienceGuru dan siswa melakukan refleksi untuk menemukan kelebihan dan kekurangan proses dan produk yang sudah dilaksanakan.
B. Motor Listrik
Pada kegiatan ini kita akan menyelesaiakan sebuah proyek motor listrik sederhana. Motor listrik adalah alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Jika suatu kumparan yang membawa arus listrik ditempatkan didaerah yang mengandung medan magnet pada arah tegak lurus dengan arah arus listrik, maka kumparan akan dikenai gaya magnet sebesar:
Dimana:
F= Gaya (N)
I=Arus Listrik (A)
L= Medan Magnet (T)
Arah gaya ditentukan oleh hasil perkalian silang (Cross) antara vecor panjang konduktor dengan medan magnet. Gaya tersebut yang akan menyebabkan kumparan berputar/bergerak.
Gambar diatas menunjukka bagaimana cara kerja motor listrik. Kita tempatkan dua buah magnet sedemikian rupa sehingga bagian yang saling berhadapan adalah kutub-kutub yang berlawanan sehingga ruang diantara kedua magnet tersebut terdapat medan magnet neto yang arahnya dari ujung magnet bertanda N keujung magnet bertanda S. Kemudian kita tempatkan suatu kumparan
International Science Education 2012 91
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
berbentuk segi empat yang ujung-ujungnya terhubung dengan sumber teganan. Nah, jika arus kita alirkan pada kumparan dengan arah sebagaimana yang ditujuk oleh gambar, maka pada bagian kumparan yang sebelah kiri dekat magnet bertanda S akan dikenai gaya F yang arahnya keatas, sedangkan pada bagian kumparan sebelah kanan (dekat magnet bertanda U) akan dikenai gaya kebawah. Kedua gaya tersebut yang akan menyebabkan kumpran berputar. Arah gaya-gaya tersebut ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kanan seperti yang ditunjukkan oleh gambar dibawah ini jika arah arus yang mengalir pada kabel yang panjangnya L ditunjukkan oleh jari tengah, dan arah medan magnet ditunjukkan oleh telunjuk, maka arah gaya ditunjukkan oleh arah ibu jari.
Tujuan
Menyelesaikan proyek membuat motor listrik
Kegiatan Pembelajaran1. Start with the essential question:
a. Mengamati tayangan video “motor Listrik”b. Setelah mengamati video, pertanyaan apa saja yamg muncul dalam pikiran
Anda? Tulis daftar pertanyaan Anda pada kolom di bawah ini!
c. Berdasarkan video, komponen apa saja yang harus ada pada sebuah motor listrik?
d. Mengapa koil/kumparan pada tayangan video dapat berbutar?
e. Bagaimana rencana bangun motor listrik sederhana? 2. Design a plant for the project
a. Berdasarkan rancang bangun motor listrik sederhana yang sudah anda buat, buatlah daftar aktivitas/ rencana kerja untuk menyelesaikan proyek ini?
b. Alat dan bahan apa saja yang Anda butuhkan untuk membuat motor listrik sederhana?
3. Create the seceduleBuatlah jadwal kegiatan untuk menyelesaikan proyek ini!
NO Aktivitas Alat dan Bahan yang
Waktu Pelaksanaa
Penangggung jawab
International Science Education 2012 92
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
dibutuhkan
n
1
2
3
..
Dst
4. Monitor the students and the progress of the projectLaporkan kemajuan pelaksanaan proyek minimal tiga hari sekali
5. Asses the OutcomeProduk hasil proyek dipresentasikan untuk diberi penilaian
6. Evaluate the ExperienceDosen dan mahasiswa melakukan refleksi untuk menemukan kelebihan dan kekurangan proses dan produk yang sudah dilaksanakan.
PenilaianPenilaian dilakukan selama proses belajar mengajar. Lakukan
penilaian pada kemampuan dalam menjelaskan konsep induksi
elektro mganetik pada generator dan motor listrik
4.4 Merpati PulangSaat melepas burung merpati dari lokasi yang jaraknya
sekitar 5 km atau lebih dari rumah Anda, pernahkah terpikir bagaimana bisa seekor burung terbang di udara, dengan pemandangan yang belum tentu pernah dilihatnya, tiba-tiba bisa kembali ke rumah? Ini memang menjadi tanda tanya besar, tetapi bukanlah misteri, karena dalam artikel ini akan dijelaskan bagaimana proses kerja seekor merpati yang dilepas dari jarak jauh tetapi pada akhirnya bisa kembali ke rumah atau kandangnya. Apa yang membuat merpati
International Science Education 2012 93
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
memiliki kemampuan tersebut? Untuk mengetahuinya lakukan percobaan sebagai berikut
Tujuan
1. Mengetahui Aplikasi Medan Magnet pada Sistem Navigasi
beberapa Hewan
Kegiatan Pembelajaran
a. Siapkan merpati 2 ekor, magnet, karet, stopwatch!
b. Pasangkan magnet pada salah satu merpati!
c. Terbangkan kedua merpati pada jarak 3 km dari
rumahnya!
d. Catat waktu saat menerbangkan dan saat merpati sampai!
e. Merpati manakah yang sampai rumah terlebih dahulu?
Jelaskan!
f. Berdasarkan percobaan ini, apakah tujuan pemberian
magnet pada salah satu merpati?
g. Apa yang bisa disimpulkan?
PenilaianPenilaian dilakukan pada kemampuan peserta didik dalam
menganalis merpati pulang kerumah
International Science Education 2012 94
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Bahan Bacaan
A. Medan ListrikBenda yang bermuatan listrik dikelilingi sebuah daerah yang
disebut medan listrik. Dalam medan ini, muatan listrik dapat
dideteksi. Menurut Faraday (1791- 867), suatu medan listrik keluar
dari setiap muatan dan menyebar ke seluruh ruangan. Untuk
memvisualisasikan medan listrik, dilakukan dengan
menggambarkan serangkaian garis untuk menunjukkan arah
medan listrik pada berbagai titik di ruang, yang disebut garis-garis
gaya listrik. Untuk lebih jelasnya lihatlah gambar ilustrasi berikut.
International Science Education 2012 95
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Gambar a merupakan partikel bermuatan positif. Garis-garis yang
keluar dari partikel a disebut dengan medan listrik. Arah medan
listrik pada gambar a keluar dari partikel bermuatan positif.
Perhatikan pada gambar b, pada gambar tersebut merupakan
partikel bermuatan negatif, sama dengan gambar a garis-garis
yang ada pada gambar b merupakan medan listrik. Bedanya
dengan partikel bermuatan positif, arah medan listrik pada partikel
bermuatan negatif menuju pusat arah partikel. Dari pembahasan
ini kita dapat menjelaskan bagaimana dua partikel yang sejenis
tolak-menolak dan partikel yang lain jenis tarik menarik. Agar lebih
jelas perhatikan ilustrasi gambar berikut ini.
Gambar a merupakan interaksi dua partikel yang berlainan jenis.
Perhatikan garis medan listriknya, garis dari partikel positif menuju
partikel negatif. Ini menjelaskan mengapa dua partikel tersebut
dapat tarik menarik. Pada gambar b dapat kita lihat partikel yang
muatanya sama. Garis medan listrik pada partikel tersebut saling
menjauhi satu sama lain. Sehingga kedua partikel tersebut saling
tolak-menolak.
International Science Education 2012 96
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Ukuran kekuatan dari medan listrik pada suatu titik,
didefinisikan sebagai gaya per satuan muatan pada muatan listrik
yang ditempatkan pada titik tersebut, yang disebut kuat medan
listrik (E ). Jika gaya listrik F dan muatan adalah q, maka secara
matematis kuat medan listrik dirumuskan:
Persamaan persamaan di atas untuk mengukur medan listrik di
semua titik pada ruang, sedangkan medan listrik pada jarak r dari
satu muatan titik Q adalah:
Sehingga menjadi :
Keterangan E : Medan Listrik ( N/C )
k : Bilangan Konstanta ( Nm2 /C2)
q,Q : Muatan Listrk ( C )
r : Jarak antara muatan ( m )
Persamaan tersebut menunjukkan bahwa E hanya bergantung pada
muatan Q yang menghasilkan medan tersebut.
Suatu medan listrik, garis medannya mempunyai awal dan
akhir, yaitu berawal dari kawat penghantar yang bertegangan
sebagai sumbernya dan berakhir pada struktur konduktif, misalnya
tanah atau permukaan benda-benda yang berada di atas tanah
seperti bangunan, pepohonan dan merupakan titik akhir garis
medan listrik tersebut.
B. Medan MagnetMedan magnet adalah ruang disekitar magnet dimana tempat
benda-benda tertentu mengalami gaya magnet. Hans Christian
International Science Education 2012 97
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Oersted (1777-1851 orang Denmark) merupakan orang pertama
yang menemukan adanya medan magnet disekitar arus listrik.
Gambar di atas tampak jarum kompas diletakkan di bawah kawat
penghantar. Saat saklar terbuka, pada kawat tidak ada arus listrik
yang mengalir dan jarum kompas pada posisi sejajar dengan
kawat. Apabila saklar ditutup sehingga arus mengalir pada kawat
penghantar, maka jarum kompas menyimpang. Simpangan jarum
kompas tergantung arah arus pada kawat dan letaknya.
Dari percobaan yang pernah dilakukan, Oersted menyimpulkan
bahwa "disekitar penghantar berarus listrik timbul medan magnet".
Bentuk Medan Magnet Disekitar Penghantar Berarus
C. Penghantar Lurus
Untuk mengamati bentuk medan magnet di sekitar penghantar
lurus, lewatkan penghantar itu pada sehelai karton yang
disekitarnya ditaburi serbuk besi. Apabila kertas diketuk, ternyata
serbuk besi akan membentuk pola lingkaran sepusat dengan
penghantar itu sebagai pusatnya. Hal ini menunjukkan bahwa
medan magnet disekitar penghantar lurus berarus listrik
berbentuk lingkaran sepusat dengan penghantar itu sebagai
pusatnya.
Untuk menentukan arah medan magnet disekitar penghantar
berarus digunakan :
1. Kaidah tangan kanan, dengan ketentuan :
- ) arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik.
- ) arah lipatan jari yang lain menunjukkan arah medan magnet
International Science Education 2012 98
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
2. Kaidah sekrup putar kanan, dengan ketentuan :
- ) arah putaran sekrup menunjukkan arah medan magnet.
- ) arah maju/mundurnya sekrup menunjukkan arah arus listrik
B. Penghantar Berbentuk
Lingkaran
Apabila kawat dilengkungkan
seperti gambar di samping pola
medan magnetnya dapat dilihat
pada gambar. Kaidah tangan juga
berlaku pada kawat melengkung.
International Science Education 2012 99
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
C. Kumparan (Solenoida)
Bila suatu kumparan diberi
arus listrik, setiap bagian
kumparan ini menimbulkan
medan magnet disekitarnya.
Medan magnet yang timbul
merupakan gabungan medan
magnet dari tiap bagian itu.
Garis-garis medan magnet
didalam selenoida
(kumparan) saling sejajar
satu dengan lainnya, yang
dinamakan medan magnet
homogen. Untuk menentukan
arah medan magnet dalam
selenoida digunakan aturan
tangan kanan seperti pada
penghantar melingkar
Gaya Magnetik (Gaya Lorentz)
Pada rangkaian di samping, apabila saklar
ditutup maka arus listrik mengalir dari A ke
B. Pada saat itu alumunium foil akan
melengkung ke atas. Kemudian bila kutub
sumber dibalik (arus mengalir dari B ke A),
ternyata alumunium foil melengkung ke
bawah. Yang menyebabkan alumunium foil
melengkung ke atas atau ke bawah tidak
lain adalah suatu gaya yang dikenal
sebagai gaya magnetik (gaya Lorentz). Jadi
arus listrik yang berada di dalam medan
magnet mengalami gaya magnetik. Arah
gaya magnetik ini tergantung pada arah
arus dan arah medan magnet.
Untuk menentukan arah gaya magnetik (gaya
Lorentz) digunakan aturan tangan kanan sebagai
International Science Education 2012 100
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
berikut:
- ) arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik ( i )
- ) arah jari telunjuk menunjukkan arah medan
magnet ( B )
- ) dorongan telapak tangan menunjukkan arah
gaya Lorentz (F )
Besar gaya magnetik (gaya Lorentz) dipengaruhi:
a. besar kuat arus listruk ( i )
b. besar medan magnet ( B )
c. panjang kawat ( l )
d. sudut antara arah arus dan arah medan magnet
Perlu diketahui bahwa gaya magnetik merupakan reaksi dari
gaya Biot Savart, yaitu gaya yang menggerakkan kutub magnet
karena pengaruh arus listrik.
Penerapan Gaya Magnetik Pada Motor Listrik dan Meter Listrik
Motor listrik dan meter listrik bekerja dengan prinsip mengubah energi listrik menjadi
energi mekanik dengan memanfaatkan timbulnya gaya magnetik. Gerak yang dimaksudkan
disini adalah gerak rotasi. Dalam mekanika, gerak rotasi dipengaruhi oleh koppel, yaitu
pasangan dua gaya sejajar tetapi berlawanan arah.
MotorListrik
Motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
Motor listrik dapat dijumpai pada mobil-mobilan, VCD player,
mixer dan masih banyak lagi pada peralatan rumah tangga.
Bagian utama dari motor listrik adalah kumparan dan magnet.
Pada dasarnya sumbu motor listrik dilengkapi dengan kumparan
penghantar yang dialiri arus listrik. Jendela dari kumparan
diterobos garis-garis medan listrik seperti gambar di bawah.
International Science Education 2012 101
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Pada saat kumparan dialiri arus, QR mendapat gaya Lorentz ( F l )
keatas, sedangkan kumparan PS mendapat gaya Lorentz
kebawah. Karena kedua gaya ini membentuk koppel, maka
kumparan akan berotasi.
Perlu diketahui bahwa kedudukan antara arus listrik pada QR
maupun PS terhadap medan magnet selalu tegak lurus.
Sedangkan pada RS dan QP selalu membentuk gaya sama besar,
berlawanan arah dan resultannya selalu segaris dengan sumbu
putar, sehingga saling meniadakan.
Jika motor listrik memakai arus searah (DC), maka agar motor
selalu menghasilkan arah putaran yang tetap, arah arus harus
disesuaikan. Dalam hal ini saat kedudukan kumparan akan
menghasilkan arah putaran berlawanan dengan semula, maka
arus listriknya harus dibalik. Untuk keperluan ini, pada motor
listrik dilengkapi dengan cincin belah (komutator). Untuk
menghasilkan putaran yang lebih kuat, maka diperlukan jumlah
lilitan kumparan yang lebih banyak dan medan magnet yang lebih
kuat.
Meter Listrik (Galvanometer)
International Science Education 2012 102
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Meter listrik juga mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Meter listrik dapat dijumpai pada peralatan-peralatan
ukur listrik seperti amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Pada
meter listrik, kumparan dipasang pada dua poros, yaitu poros
atas dan bawah. Poros ini masing-masing dilengkapi dengan
pegas spiral. Pegas berfungsi untuk mengendalikan putaran
jarum penunjuk agar berputar sebanding dengan kuat arus yang
mengalir pada kumparan. Pada saat kumparan tidak dialiri arus
listrik, pegas mengatur letak jarum hingga menunjuk angka nol.
Hal itu terjadi saat bidang kumparan sejajar dengan arah medan
magnet. Jika arus listrik dialirkan, kopel gaya Lorentz pada
kumparan memutar kumparan ke arah tegak lurus medan, tetapi
putaran ini ditahan oleh pegas sehingga sudut putaran jarum
sebanding dengan kuat arus.
C. INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
Pada induksi elektromagnetik terjadi perubahan bentuk energy
gerak menjadi energi listrik. Induksi elektromagnetik digunakan
pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang
menerapkan induksi elektromagnetik adalah generator dan
dinamo. Di dalam generator dan dinamo terdapat kumparan dan
magnet.
Kumparan atau magnet yang berputar menyebabkan terjadinya
perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan.
Perubahan tersebut menyebabkan terjadinya GGL induksi pada
kumparan. Energi mekanik yang diberikan generator dan dynamo
diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. Hal itu
menyebabkan GGL induksi dihasilkan secara terus-menerus
dengan pola yang berulang secara periodik.
International Science Education 2012 103
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
1. Generator
Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah
(DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Baik generator AC dan
generator DC memutar kumparan di dalam medan magnet tetap.
Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang
dihasilkan berupa arus bolak-balik. Ciri generator AC
menggunakan cincin ganda. Generator arus DC, arus yang
dihasilkan berupa arus searah. Ciri generator DC menggunakan
cincin belah (komutator). Jadi, generator AC dapat diubah menjadi
generator DC dengan cara mengganti cincin ganda dengan
sebuah komutator.
Sebuah generator AC kumparan berputar di antara kutubkutub
yang tak sejenis dari dua magnet yang saling berhadapan. Kedua
kutub magnet akan menimbulkan medan magnet. Kedua ujung
kumparan dihubungkan dengan sikat karbon yang terdapat pada
setiap cincin. Kumparan merupakan bagian generator yang
berputar (bergerak) disebut rotor. Magnet tetap merupakan
bagian generator yang tidak bergerak disebut stator.
Bagaimanakah generator bekerja?
Bagan generator AC
Ketika kumparan sejajar dengan arah medan magnet
(membentuk sudut 00), belum terjadi arus listrik dan tidak terjadi
GGL induksi. Pada saat kumparan berputar perlahan-lahan, arus
dan GGL beranjak naik sampai kumparan membentuk sudut 900.
Saat itu posisi kumparan tegak lurus dengan arah medan magnet.
Pada kedudukan ini kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai
International Science Education 2012 104
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
maksimum. Selanjutnya, putaran kumparan terus berputar, arus
dan GGL makin berkurang. Ketika kumparan membentuk sudut
1800 kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet,
maka GGL induksi dan arus induksi menjadi nol.
Putaran kumparan berikutnya arus dan tegangan mulai naik lagi
dengan arah yang berlawanan. Pada saat membentuk sudut 270o,
terjadi lagi kumparan berarus tegak lurus dengan arah medan
magnet. Pada kedudukan kuat arus dan GGL induksi
menunjukkan nilai maksimum lagi, namun arahnya berbeda.
Putaran kumparan selanjutnya, arus dan tegangan turun
perlahan-lahan hingga mencapai nol dan kumparan kembali ke
posisi semula hingga membentuk sudut 360o.
2. Dinamo
Dinamo dibedakan menjadi dua yaitu, dinamo arus searah (DC)
dan dinamo arus bolak-balik (AC). Prinsip kerja dinamo sama
dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan
magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian
dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang tidak
bergerak disebut stator.
a. Bagan dinamo AC, b. Bagan dinamo DC
Perbedaan antara dinamo DC dengan dinamo AC terletak pada
cincin yang digunakan. Pada dinamo arus searah menggunakan
satu cincin yang dibelah menjadi dua yang disebut cincin belah
(komutator). Cincin ini memungkinkan arus listrik yang dihasilkan
pada rangkaian luar dinamo berupa arus searah walaupun di
dalam dinamo sendiri menghasilkan arus bolak-balik. Adapun,
pada dynamo arus bolak-balik menggunakan cincin ganda (dua
International Science Education 2012 105
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
cincin).
Alat pembangkit listrik arus bolak balik yang paling sederhana
adalah dinamo sepeda. Tenaga yang digunakan untuk memutar
rotor adalah roda sepeda. Jika roda berputar, kumparan atau
magnet ikut berputar. Akibatnya, timbul GGL induksi pada ujung-
ujung kumparan dan arus listrik mengalir.
Dinamo sepeda
Makin cepat gerakan roda sepeda, makin cepat magnet atau
kumparan berputar. Makin besar pula GGL induksi dan arus
listrik yang dihasilkan. Jika dihubungkan dengan lampu, nyala
lampu makin terang. GGL induksi pada dinamo dapat diperbesar
dengan cara putaran roda dipercepat, menggunakan magnet
yang kuat (besar), jumlah lilitan diperbanyak, dan menggunakan
inti besi lunak di dalam kumparan.
D. Sistem Navigasi Pada Hewan
A. Tipe-Tipe Migrasi
Migrasi adalah perpindahan hewan secara massal dari satu
tempat ke tempat lain (Susanto, 2000:38). Migrasi dalam
kehidupan hewan dapat didefinisikan sebagai pergerakan
musiman yang dilakukan secara terus menerus dari satu tempat
ke tempat lain dan kembali ke tempat semula, biasanya
dilakukan dalam dua musim yang meliputi datang dan kembali ke
International Science Education 2012 106
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
daerah perkembangbiakan (Alikondra, 1990). Migrasi ada yang
bersifat dispersal, artinya sejumlah hewan pindah dari habitat
yang ditempati oleh induk dan keluarganya ke tempat lain
sebagai akibat dari kepadatan populasi. Migrasi dapat pula terjadi
meskipun kepadatan populasinya tidak padat, tetapi disebabkan
oleh faktor lain, terutama faktor kondisi fisik lingkungannya,
misalnya perubahan suhu dan persediaan sumber daya makanan.
Migrasi yang disebabkan oleh perubahan kondisi lingkungan
seringkali melibatkan hampir seluruh anggota populasi, misalnya
burung yang bermigrasi dari belahan bumi utara ke belahan bumi
selatan pada musim dingin. Secara keseluruhan migrasi bertujuan
untuk mempertahankan kelangsungan hidup hewan migran.
Menurut Susanto (2008:190) migrasi dibedakan menjadi
beberapa tipe, antara lain:
1. 1. Migrasi Harian
Migrasi harian adalah migrasi yang dilakukan dalam waktu satu
hari atau kurang untuk pergi dan kembali. Contohnya, plankton
bergerak ke permukaan air pada siang hari dan turun ke tempat
yang lebih dalam pada malam hari. Pada waktu ada di daerah
permukaan plankton dapat menyerap sinar matahari sebanyak-
banyaknya untuk fotosintesis, dan di tempat yang dalam dapat
menghisap unsur-unsur mineral. Keluang dan kelelawar
meninggalkan sarang atau liangnya untuk mencari makan pada
malam hari, dan kembali pada pagi hari. Ketam pantai bergerak
sesuai dengan gerakan air laut pada waktu pasang-naik dan
pasang-surut.
1. 2. Migrasi musiman
Migrasi musiman disebut juga migrasi annual. Dalam hal ini,
waktu yang diperlukan hewan untuk pergi dan kembali, atau
untuk menetap (sementara atau seterusnya) kurang lebih satu
musim, sehingga dalam tahun yang sama hewan berada di dua
tempat yang berbeda. Migrasi musiman dapat dijumpai pada
banyak hewan yang kondisi lingkungan habitatnya berubah
secara musiman. Hewan-hewan pemakan rumput yang hidup di
daerah dingin dan daerah beriklim sedang melakukan migrasi
naik ke lereng gunung atau turun ke lembah secara musiman.
Perpindahan ke tempat yang lebih tinggi atau lebih rendah
International Science Education 2012 107
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
disebut migrasi altitudinal. Misalnya rusa Amerika bergerak naik
gunung pada musim panas dan turun gunung pada musim dingin.
Perpindahan itu dilakukan untuk menghindari cuaca dingin di
tempat tinggi pada musim dingin dan cuaca panas di dataran
rendah pada musim panas. Migrasi itu tampaknya juga
berhubungan dengan persediaan makanan.
Migrasi musiman juga berlangsung secara latitudinal (migrasi
latitudinal), artinya hewan pindah dari satu tempat ke tempat lain
dengan melintasi garis lintang bumi. Migrasi latitudinal sering kali
dapat menempuh jarak yang sangat jauh, misalnya dari daerah
kutub utara ke belahan bumi bagian selatan dengan melawati
garis khatulistiwa. Burung-burung yang hidup secara terrestrial di
belahan bumi utara sering bermigrasi ke arah utara ke daerah
yang persediaan makanan berlimpah pada musim panas, dan
pergi ke daerah savana di selatan pada musim dingin. Di antara
burung-burung itu ada yang mengalami musim kawin di derah
paleartik selama musim dingin. Di samping itu ada burung-
burung yang dapat mencapai Afrika. Burung-burung itu
menghabiskan waktunya selama musim dingin di daerah hutan
pohon berduri dan savana. Kedatangan burung-burung itu di
tempat tersebut bertepatan dengan masaknya buah-buahan yang
hidup di daerah tersebut (Begon,1996).
1. 3. Migrasi Lokal
Migrasi lokal tidak melibatkan perubahan ketinggian tempat dan
tidak sampai melintasi garis lintang. Jarak yang ditempuh amat
terbatas. Migrasi ini banyak dijumpai di daerah padang rumput
dearah tropis yang musim penghujan dan kemaraunya
berpengaruh terhadap persediaan air. Migrasi yang berkaitan
dengan persediaan air itu dapat dijumpai di Taman Nasional
Baluran, yang terletak di Kabupaten Situbondo, Jawa Timur. Di
Taman Nasional itu, persediaan air minum pada musim kemarau
untuk hewan liar hanya ada di daerah pantai, yaitu di rawa atau
sumber air. Pada sore dan malam hari hewan-hewan (kijang, babi
hutan, kerbau, dan banteng) pergi ke rawa dan sumber air lain
untuk minum. Hewan-hewan itu berada di daerah pantai, yang
tertutup oleh hutan pantai, selama malam hari. Pada pagi hari,
menjelang matahari terbenam hewan-hewan pergi ke arah kaki
International Science Education 2012 108
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Gunung Baluran sambil merumput di savana.
Selain itu ada pula yang disebut vagran, yaitu spesies yang
bermigrasi di luar jadwal migrasi atau di luar jangkauan jalur
migrasi. Ini sering disebut sebagai jenis migran tersasar.
Misalnya, spesies tersebut mempunyai waktu migrasi Oktober-
Desember, tetapi spesies vagran itu berkunjung di wilayah
migrasinya pada bulan Mei atau Agustus. Atau spesies tersebut
memiliki jalur ke wilayah Malaysia, tetapi beberapa jenis
melakukan perjalanan soliter ke Sumatera atau Jawa.
Burung pemangsa Di dunia terdapat 292-312 spesies burung
pemangsa (Howard & Moore, 1991 serta Thiollay, 1994). Di
Indonesia sendiri terinterpretasi 69 spesies burung pemangsa
(Rudyanto, 2001), 26 bertipe migran interkontinental dan dua di
antaranya tipe vagran.
B. Faktor Migrasi Burung
Berikut adalah beberapa faktor yang mendorong migrasi hewan,
terutama migrasi burung. Faktor-faktor tersebut dibagi menjadi 2
yaitu:
1. Faktor Eksternal
Angin
Pada ketinggian dimana burung terbang, kecepatan angin bisa
mencapai 20 mil/jam. Angin pertama bisa saja mendorong burung
untuk terbang maju atau malah sebaliknya menghempaskannya
ke belakang, padahal angin kedua (susulan) dapat dengan mudah
menggandakan kecepatan tersebut. Angin kencang dapat
mencegah burung kecil untuk bermigrasi. Persimpangan angin
yang kuat dapat menyeret burung sangat jauh dan dapat menjadi
bencana bagi burung darat yang terbang di atas samudra, angin
seperti inilah yang sering menjadi alasan terhadap beberapa
burung yang kadang ditemukan jauh diluar jangkauan normalnya.
Temperatur
Pada musim semi, burung-burung daerah utara lebih memilih
suhu yang hangat dan angin selatan yang dicirikan oleh adanya
sistem tekanan tinggi di belahan selatan, di musim gugur, mereka
lebih menyukai suhu rendah dan angin utara yang terjadi
mengikuti jalur dingin di depan.
International Science Education 2012 109
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Hujan, perubahan cuaca, dll.
1. Faktor Internal
Aktivitas kelenjar endokrin
Diperkirakan burung mulai bermigrasi pada waktu yang sama
setiap tahun. Keberangkatan burung untuk bermigrasi tampaknya
ditentukan oleh pengaruh interaksi kompleks dari berbagai
rangsangan luar (termasuk cuaca) dan penanggalan biologis yang
memungkinkan burung mengetahui perubahan musim (Peterson,
1986). Di antara penanggalan biologis tersebut terdapat kelenjar
endokrin, alat yang dapat merangsang burung jantan untuk
bernyanyi dan burung betina untuk bertelur. Burung mengalami
perubahan biologis berhubungan dengan reproduksi di saat
sebelum dan sesudah musim bersarang, sehingga kelenjar
endokrin menjadi sangat aktif. Dalam periode inilah kebanyakan
burung bermigrasi (Peterson, 1986). Dengan demikian kegiatan
periodik kelenjar endokrin tampaknya merupakan salah satu
penyebab burung memulai perjalanan panjangnya.
Pertambahan Populasi, dengan dampak :
a. Kompetisi dalam mendapatkan makanan dan air
Penyebab migrasi yang lain erat kaitannya dengan penambahan
populasi baru. Ledakan populasi akibat menetasnya anak burung
menyebabkan tuntutan makanan dalam jumlah besar secara tiba-
tiba, tetapi hal ini bersifat sementara. Keadaan ini menyebabkan
burung terbang ke daerah musim semi untuk memenuhi
kebutuhan makanan berlimpah yang juga bersifat sementara
(Peterson, 1986). Penanggalan biologis yang diatur oleh
rangsangan dari luar dapat menyiapkan burung untuk bermigrasi,
tetapi saat yang paling tepat untuk memulai migrasi ditentukan
oleh cuaca.
b. Kompetisi dalam mendapatkan ruang tinggal
Pertambahan populasi juga menyebabkan dampak yang bersifat
permanen, seperti perebutan ruang tinggal atau daerah
kekuasaan. Hal ini juga akan semakin potensial terjadi jika pada
daerah itu terdapat banyak spesies yang saling berkompetisi.
C. Jalur Migrasi Burung
Seperti diketahui bahwa burung terbang beratus-ratus bahkan
International Science Education 2012 110
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
beribu-ribu kilometer untuk terus mempertahankan hidupnya.
Setiap akhir September sampai Desember, berlangsung musim
migrasi burung dari belahan Bumi utara meliputi wilayah Utara
daratan Asia, Eropa, dan Amerika. Saat itu berbagai macam
rantai makanan terputus oleh hibernasi berbagai spesies mangsa
dan iklim ekstrem, sehingga ribuan individu bermigrasi melintasi
benua menuju wilayah yang bisa mencukupi kebutuhan makan
dan aktivitas hariannya. Indonesia adalah salah satu negara yang
dilintasi migrasi burung pemangsa. Indonesia merupakan lokasi
yang cocok sebagai jalur migrasi dan lokasi istirahat (resting
sites) saat burung bermigrasi.
Di antara yang bermigrasi adalah jenis burung pemangsa. Mereka
kerap dikategorikan sebagai top predator dalam piramida
makanan, sehingga kadang disebut sebagai raptor, burung elang,
atau alap-alap. Sebenarnya elang dan alap-alap itu berbeda,
tetapi masyarakat sering mempersepsikan sama. Karena migrasi
berlangsung dalam jumlah besar, lintasan migrasinya harus
memiliki wilayah-wilayah ekosistem yang baik untuk memenuhi
kebutuhan mangsa burung-burung migran ini.
Migrasi burung pemangsa atau raptor migran Asia di Indonesia
memiliki dua jalur besar yaitu dari semenanjung Malaya dan dari
Kepulauan Filipina. Untuk spesies tertentu diperkirakan juga
melalui jalur kecil dari kepulauan Nicobar, India. Dari
semenanjung Malaya, kelompok-kelompok individu melewati
Kepulauan Riau (Bengkalis dan Rupat) kemudian bergerak
menuju ke arah Tenggara melintasi Sungai Serka (Riau), Muara
Banyuasin, Simpanggagas dan Sungai Sembilang (Sumatera
Selatan), Lampung Timur, dan diperkirakan melewati Bakauheni
untuk menuju ke Pulau Dua, Teluk Banten.
Dari teluk Banten, kelompok tersebut bergerak menuju ke selatan
melintasi Gunung Halimun, Kota Bogor, Puncak, dan pecah
menjadi dua jalur di wilayah utara dan selatan Bandung dan
diperkirakan melintasi wilayah Bantarujeg dan Ceremai. Dari
Ceremai, kelompok besar tersebut melintasi sekitar Gunung
Slamet, dataran tinggi Dieng, Sumbing sampai melintas wilayah
Merapi dan Merbabu ke arah Gunung Arjuna, Argopuro,
kemungkinan melintasi Semeru sampai pecah dua kelompok di
International Science Education 2012 111
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
mana satu kelompok besar ke arah timur yaitu Pulau Bali
melintasi wilayah Meru Betiri dan kelompok kecil ke arah
Sadengan dan Plengkung, Alas Purwo, Banyuwangi.
Di Bali, kelompok-kelompok burung pemangsa migran ini bersatu
kembali di Teluk Terima, Bali Barat dan melakukan migrasi
kembali ke arah wilayah Danau Batur kemungkinan melintasi
Gunung Agung menuju ke arah Gunung Seraya. Dari Seraya,
beberapa kelompok raptor bermigrasi ke Nusa Tenggara. Catatan
di wilayah Nusa Tenggara Barat belum ada tetapi dari beberapa
pulau di Nusa Tenggara Timur,Accipiter soloensis tercatat
melakukan migrasi di wilayah Pulau Komodo, Pulau Sumba,
Maumere, dan Golo Lusang, Flores.
Untuk kelompok kecil seperti jenis Accipiter badius dan Aviceda
leuphotes kemungkinan besar melewati kepulauan Nicobar dan
Andaman menuju Kepulauan Nias dan Mentawai dan ke arah
Sumatera Selatan dan Lampung bahkan sampai Jawa. Tahun
2001 tercatat keberadaan Aviceda leuphotes di Banjar Sari dan
Desa Caringin Bogor, Jawa Barat. Di Nias dan Mentawai juga ada
catatan mengenai Accipiter soloensis, tetapi kemungkinan besar
merupakan individu yang keluar dari jalur migrasi alami di
Semenanjung Malaya.
Jalur Filipina Di jalur dari Filipina kemungkinan besar pecah
menjadi dua kelompok yaitu kelompok-kelompok burung
pemangsa migran yang menuju Kalimantan Utara melewati Pulau
Palawan dan kelompok lainnya yang menuju Sangihe-Talaud
melintasi Pulau Luzon. Kelompok-kelompok yang berasal dari
Pulau Palawan tersebut masuk melalui wilayah Sabah dan
kemungkinan pecah menjadi dua bagian di mana beberapa
kelompok seperti Circus cyaneus, Aviceda jerdoni(dianggap ras
migran walau ada subspesies penetap di Kalimantan) dan
beberapa kelompok kecilMilvus migrans menuju ke Sarawak,
Gunung Palung, Danau Sentarum, dan daerah Sungai Kahayan,
pedalaman Barito. Beberapa kelompok yang kemungkinan lebih
besar seperti Falco peregrinus calidusmasuk ke wilayah Berau, ke
arah pesedotan Kutai, Delta Mahakam, Tanjung Selor, Danau
Jempang, dan mencapai wilayah Balikpapan dan Danau Riam
Kanan.
International Science Education 2012 112
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Kelompok besar yang melintasi Pulau Luzon melakukan migrasi
melintasi kepulauan Sangihe-Talaud, Sulawesi. Di Sangihe-Talaud
ini kemungkinan kelompok besar tersebut pecah, di mana satu
kelompok menuju ke arah Pulau Poa (Togean) melalui Dumoga
dan kelompok lain melakukan pergerakan ke arah Pulau Ternate,
Pulau Bacan, Pulau Bisa, kemudian melintasi Obi, Pulau Seram
dan berakhir di wilayah Kepulauan Tanimbar. Ada kemungkinan
dari Pulau Seram, satu kelompok Accipiter soloensis danCircus
spinolotus menuju Papua melakukan aktivitas hariannya di Teluk
Bintuni. Tetapi, untuk Circus spinolotus juga ada spesies penetap
di Papua.
Kelompok yang bergerak dari Pulau Poa diperkirakan pecah di
mana kelompok besar melakukan pergerakan ke wilayah Rawa
Aopa (Sulawesi Tenggara). Kemudian, kelompok tersebut
menyeberangi Teluk Bone ke arah Pare-pare dan melintas jauh ke
Pulau Laut, Kalimantan Selatan. Dari Kalimantan Selatan,
kelompok bergerak ke Danau Riam Kanan dan melakukan
aktivitas hariannya di pesedotan Balikpapan dan Danau Jempang.
Satu kelompok kecil dari Poa pecah ke Kepulauan Taliabu sampai
di Pulau Buru. Demikian rumitnya jalur yang harus ditempuh oleh
burung-burung pemangsa terutama Elang untuk bermigrasi. Oleh
karena itu, burung Elang haruslah memiliki sistem navigasi untuk
dapat mengetahui arah secara tepat. Untuk mengetahui kerja
sistem navigasi tersebut akan dibahas pada subbab berikutnya.
D. Sistem Navigasi pada Burung Elang
Mengapa dan bagaimana awalnya burung bermigrasi, serta apa
yang membuat mereka memutuskan untuk bermigrasi telah lama
menjadi pusat perhatian. Sebagian ilmuwan berpendapat bahwa
migrasi disebabkan perubahan musim sementara yang lain
percaya bahwa burung bermigrasi untuk mencari makan.
Ilmuwan menemukan reaksi berbeda dari dari mata semua hewan
terbang, berdasarkan lokasi penyimpanan medan magnet. Hal ini
merupakan salah satu keajaiban alam. Bahwa burung bisa
memahami bahan kimia hanya dengan mata. Padahal secara
teknis, mata burung tidak memiliki alat deteksi.
Teori rumit ini melibatkan proses pencahayaan yang diterima
International Science Education 2012 113
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
mata burung. Inilah yang menjadi perbincangan ilmuwan selama
lebih dari 30 tahun. Saat foto cahaya memasuki mata burung
maka berhubungan dengan cryptochrome.
Selanjutnya, ini akan menciptakan tekanan energi dalam belitan
kuantum, suatu keadaan di mana elektron secara spasial
terpisah, namun tetap berdampak satu sama lain.Yang perlu
diperhatikan adalah bagaimana burung-burung ini-tanpa
perlindungan, perlengkapan teknis, atau pengamanan, kecuali
tubuh mereka sendiri-dapat melakukan penerbangan yang sangat
jauh. Migrasi membutuhkan keahlian khusus seperti penentuan
arah, cadangan makanan, dan kemampuan untuk terbang dalam
jangka waktu yang lama. Hewan yang tidak memiliki ciri-ciri di
atas tidak mungkin dapat berubah menjadi hewan migran, atau
hewan yang melakukan migrasi.
Para ilmuwan masih belum menemukan jawaban bagaimana
burung dapat menentukan waktu migrasi. Mereka percaya bahwa
makhluk hidup memiliki “jam tubuh” yang membantu mereka
mengetahui waktu, bila mereka berada dalam lingkungan
tertutup, dan membedakan perubahan musim. Bagaimanapun,
pada kenyataannya bahwa burung memiliki “jam tubuh yang
membantu mereka mengetahui saat untuk melakukan migrasi”
adalah jawaban yang tidak ilmiah.
Teknik navigasi didasarkan pada banyak indera. Cara ini
merupakan hasil kombinasi beberapa kemampuan termasuk
kemampuan mendeteksi daerah medan magnet, menggunakan
pengenalan visual dan juga isyarat pada olfactorius. Reaksi kimia
di pigmen cahaya khusus sensitif terhadap panjang gelombang
tinggi dipengaruhi oleh daerah tersebut. Dengan pengalaman
mereka mempelajari berbagai petunjuk daerah dan pemetaan ini
dilakukan oleh megnetitas pada sistem trigeminal. Beberapa
penelitian terbaru berhasil menemukan sebuah hubungan syaraf
di antara mata dan “kelompokan N”, bagian otak depan yang
aktif selama penetapan arah migrasi, yang diyakini menyebabkan
burung dapat melihat medan magnet di bumi.
Beberapa cara lain yang digunakan burung Elang untuk
menentukan arah antara lain:
Sun compass (kompas Matahari)
International Science Education 2012 114
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Beberapa jenis burung Elang mampu menentukan arah dengan
baik hanya jika dapat melihat matahari dengan jelas. Bahkan
burung migrant malam menggunakan ini sabagai isyarat untuk
berangkat pada senja hari.
Star compass (kompas bintang).
Burung Elang yang terbang malam biasanya harus mengontrol
terbangnya sendiri dalam keadaan kurang jelas, langit berbintang
tapi akan menjadi tidak terlihat jika sedang berawan atau
mendung. Maka mereka meggunakan pedoman hubungan
beberapa rasi bintang dan bukan pada 1 bintang saja.
Odor Map (Peta rangsang bau)
Biasanya dipakai oleh migrant jarak dekat untuk pulang ke
sarang.
Magnetic Map (Peta medan magnet)
Burung migrasi dapat mengandalkan pada instingnya untuk
pulang. Gangguan terhadap medan magnet dapat mengganggu
kemampuan ini.
Magnetic Compass (kompas medan magnet).
Beberapa burung Elang tampaknya memiliki “kompas” yang
terpasang di organ tubuhnya untuk digunakan saat sedang
berawan.
Penelitian berikutnya mengenai sistem navigasi burung Elang
menunjukkan bahwa medan magnet bumi berpengaruh terhadap
beberapa spesies. Berbagai kajian menunjukkan bahwa
tampaknya burung pemangsa memiliki sistem reseptor magnetik
yang maju, yang memungkinkan mereka menentukan arah
dengan menggunakan medan magnet bumi. Sistem ini
membantu burung menentukan arah dengan merasakan
perubahan medan magnet bumi selama migrasi. Berbagai
eksperimen menunjukkan bahwa burung migran dapat
merasakan perbedaan medan magnet bumi sebesar 2%.
International Science Education 2012 115
UNIT 1: Melihat Indahnya Dunia
Daftar Pustaka http://ltps.uad.ac.id/ Diakses tanggal 31 Desember 2014.
http://ichaltecnik.blogspot.com/2013/01/pengertian-medan-listrik-
atau-medan.html#sthash.EKEFYLeb.dpuf Diakses tanggal 31
Desember 2014.
http://smulab.tripod.com/ Diakses tanggal 31 Desember 2014.
http://www.rumus-fisika.com/ Diakses tanggal 31 Desember 2014.
http://purplescience.wordpress.com/ Diakses tanggal 31 Desember
2014.
Allen, A.A. 1961. The Book of Bird Life: A Study of Birds in Their
Native Haunts
(Second Edition). New Jersey: D. Van Nostrand Company, Inc.
Awalluddin, N.H. 2008. Fenomena Migrasi Burung Pemangsa.
http://sbc.web.id/2008/07/fenomena-migrasi-burung-
pemangsa/. Diakses tanggal 31 Desember 2014.
Lindsay, Bethany. 2005. The Compasses of Birds.
http://www.scq.ubc.ca/the-compasses-of-birds/. Diakses tanggal
31 Desember 2014.
Sukmantoro, Wishnu. 2007. Migrasi Burung Pemangsa Asia.
http://dasarburung.wordpress.com/2007/10/10/migrasi-burung-
pemangsa/. Diakses tanggal 31 Desember 2014.
Susanto, Pudyo. 2000. Pengantar Ekologi Hewan. Jakarta:
Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi-Departemen Pendidikan
Nasional.
Zachra, Ellyzar. 2011. Sistem Navigasi Burung
Menakjubkan. (Online).
International Science Education 2012 116