Sistem Koordinasi dan Alat Indera Manusia.
 Posted by roxytahrir at 04:38 AM on March 23, 2009 |  comments (0) |
Sistem Saraf
Sistem saraf merupakan sistem koordinasi (pengaturan tubuh) berupa penghantaran impul saraf ke susunan saraf pusat, pemrosesan impul saraf dan perintah untuk memberi tanggapan rangsangan.
Unit terkecil pelaksanaan kerja sistem saraf adalah sel saraf atau neuron
Cara Kerja Sitem Saraf
Pada sistem saraf ada bagian-bagian yang disebut :
a. Reseptor : alat untuk menerima rangsang biasanya berupa alat indra
b. Efektor : alat untuk menanggapi rangsang berupa otot dan kelenjar
c. Sel Saraf Sensoris : serabut saraf yang membawa rangsang ke otak
d. Sel saraf Motorik : serabut saraf yang membawa rangsang dari otak
e. Sel Saraf Konektor : sel saraf motorik atau sel saraf satu dengan sel saraf lain.
Skema terjadinya gerak sadar
Rangsang -reseptor - sel saraf sensorik - otak-sel saraf motorik-efektor- tanggapan
-Sistem Hormon
Hormon merupakan salah satu sistem koordinasi di dalam tubuh dengan menggunakan cairan yang diedarkan oleh pembuluh darah. Dengan menggunakan hormon rangsang lebih lambat diberi tanggapan. Satu kelebihan koordinasi menggunakan hormon yaitu dengan sedikit saja hormon mampu mempengaruhi organ-organ yang menjadi sasarnnya.
-Hipofisa (Pituitary)
Kelenjar ini merupakan kelenjar yang paling banyak menghasilkan jenis-jenis hormon.
Letaknya di otak
Macam hormon yang dihasilkan :
1) Somatotropin: berfungsi mempercepat pertumbuhan
2) Prolaktin : berfungsi mengantar kegiatan kelenjar susu
3) Tireotropin: mempengaruhi aktivitas kelenjar tiroid
4) Adnecorticotropin : mempengaruhi aktivitas kelenjar anak ginjal bagian kortek
5) Gonadotropin: mempengaruhi aktivitas ovarium atau testis
6) Vasopresin: mengatur penyempitan pembuluh darah
7) Oksitosin : mengatur kontraksi otot uterus pada saat melahirkan.
- Kelenjar gondok (kelenjar tiroid)
Hormon yang dihasilkan yaitu tiroksin dan berfungsi mengatur pertumbuhan dan metabolisme. Letak kelenjar di sekitar jakun.
- Kelenjar anak gondok (kelenjar paratiroid)
Terletak di dekat kelenjar gondok. Hormon yang dihasilkan yaitu parathormon dengan fungsi mempertahankan kadar kalsium dan fosfor dalam darah.
- Kelenjar anak ginjal (kelenjar adrenal)
Terletak menempel pada bagian atas ginjal. Bagian kulit menghasilkan kortison yang berfungsi mengatur metabolisme dan mengatur keseimbangan air dan garam.
Sedang bagian sumsum (medulla) menghasilan adrenalin (epinefrin) yang berfungsi mempengaruhi denyut jantung, mengatur otot-otot kandung kencing juga mengatur kadar gula darah dengan cara mengubah glikogen menjadi glukosa.
- Kelenjar Pankreas
Kelenjar pankreas bagian pulau-pulau Langerhans menghasilkan hormon insulin. Fungsi hormon ini mengatur kadar gula darah dengan cara mengubah glukosa menjadi glikogen.
- Kelenjar kelamin
Pada laki-laki
Terletak dibagian testis. Hormon yang dihasilkan yang terpenting yaitu testosteron yang berfungsi mempertahankan proses pembentukan sperma dan menumbuhkan cirri-ciri kelainan sekunder
Pada wanita
Terletak pada ovarium. Hormon yang dihasilkan :
1) Estrogen, untuk mempertahankan pembentukan ovum dan cirri-ciri kelainan sekunder
2) Progesteron, mengatur pembentukan plasenta dan produksi air susu.
Indera Manusia
Indera berperan sebagai reseptor, yaitu bagian tubuh yang berfungsi sebagai penerima rangsangan. Ada lima macam indera yaitu :
• Mata, sebagai penerima rangsang cahaya (fotoreseptor)
• Telinga, sebagai penerima rangsang getaran bunyi (fonoreseptor) dan tempat beradanya indera keseimbangan 9statoreseptor)
• Hidung, sebagai penerima rangsang bau berupa gas (kemoreseptor)
• Lidah, sebagai penerima rangsang zat yang terlarut (kemoreseptor)
• Kulit, sebagai penerima rangsang sentuhan (tangoreseptor)
Tiap indera akan berfungsi dengan sempurna apabila :
1. Indera tersebut secara anatomi tidak ada kelainan
2. Bagian untuk penerima rangsang bekerja dengan baik
3. Saraf-saraf yang membawa rangsang dari dan ke otak bekerja dengan baik
4. Pusat pengolahan rangsang di otak bekerja dengan baik.
Mata
- Letak mata didalam rongga mata yang dilapisi/beralaskan lapisan lemak
- Mata merupakan penglihatan untuk menerima rangsang cahaya
- Bagian mata yang peka terhadap cahaya adalah bagian bintik kuning yang terdapat pada lapisan retina.
- Kita dapat melihat benda setelah rangsang cahaya diterima retina tepat pada bintik kuning, kemudian rangsangan diteruskan oleh urat saraf otak ke pusat penglihatan di otak
-
Telinga
- Telinga adalah tempat beradanya indera pendengaran yang memiliki saraf pendengaran
- Telinga terbagi menjadi tiga bagian yaitu telinga luar, telinga tengah dan telinga dalam.
- Pada bagian rumah siput tersebut terdapat ujung saraf yang berhubungan dengan pusat pendengaran
- Didalam telinga juga terdapat alat keseimbangan yang terletak pada tiga saluran setengah lingkaran.
-
Kulit
- kulit berfungsi sebagai indera perasa dan peraba
- kulit peka terhadap rangsang yang berupa panas, dingin, tekanan, sentuhan dan sakit/nyeri
Lidah
- Lidah berfungsi sebagai indera pengecap
- Indera pengecap tersebut terletak pada bagian permukaan atas terbagi menjadi beberapa daerah yang peka terhadap rasa yang berbeda-beda (manis, pahit, asin dan masam)
- Permukaan lidah juga dapat merasakan panas, dingin, kasar, halus dan nyeri.
-
-Hidung
- Hidung berfungsi sebagai indera pembau
- Ujung-ujung saraf pembau terletak pada selaput lender rongga hidung bagian atas, kerang hidung atas dan permukaan atas kerang hidung yang tengah.
- Pada ujungs araf pembau terdapat selaput lender yang berfungsi sebagai pelembab
- Bau yang busuk pada rongga hidung waktu kita menarik napas ditangkap oleh ujung saraf kemudian dibawa ke pusat pembau di otak sehingga kita dapat menerima rangsang bau.
Kelainan dan Penyakit Indera
➔ Miopi atau rabun jauh
Yaitu kelainan pada mata dimana bayangan yang dibentuk oleh lensa jatuh didepan retina. Kelainan ini terjadi karena lensa mata terlalu cembung atau garis tengash mata panjang. Kelainan ini dapat ditolong dengan menggunakan lensa negatif
➔ Hypermetropi atau rabun dekat
Yaitu kelainan mata dimana bayangan yang dibentuk oleh lensa jatuh dibelakang retina. Kelainan ini terjadi karena lensa mata terlalu pipih atau garis tengah mata pendek. Kelainan ini dapat ditolong dengan menggunakan lensa positif.
➔ Presbiopi
Yaitu kelainan pada mata karena tidak elastisnya lensa mata untuk berakomodasi. Penderita kelainan ini biasanya menggunakan lensa ganda yaitu lensa positif dan lensa negative.
➔ Rabun Senja
Kelainan pada mata karena defisiensi vitamin A. Akibatnya penderita kesulitan melihat benda saat terjadi perubahan dari terang ke gelap atau saat senja
➔ Katarak
Yaitu mengaburnya lensa mata, yang dapat disebabkan oleh kekurangan vitamin B atau juga factor usia.
Tekanan dalam Fluida Pengantar
| Posted by roxytahrir at 04:26 AM on March 23, 2009 | comments (0) |
Konsep Tekanan pada Fluida
Dalam ilmu fisika, Tekanan diartikan sebagai gaya per satuan luas, di mana arah gaya tegak lurus dengan luas permukaan. Secara matematis, tekanan dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini :
P = tekanan, F = gaya dan A = luas permukaan. Satuan gaya (F) adalah Newton (N), satuan luas adalah meter persegi (m2). Karena tekanan adalah gaya per satuan luas maka satuan tekanan adalah N/m2. Nama lain dari N/m2 adalah pascal (Pa). Pascal dipakai sebagai satuan Tekanan untuk menghormati om Blaise Pascal. Kita akan berkenalan lebih dalam dengan om Pascal pada pokok bahasan Prinsip Pascal.
Ketika kita membahas Fluida, konsep Tekanan menjadi sangat penting. Ketika fluida berada dalam keadaan tenang, fluida memberikan gaya yang tegak lurus ke seluruh permukaan kontaknya. Misalnya kita tinjau air yang berada di dalam gelas; setiap bagian air tersebut memberikan gaya dengan arah tegak lurus terhadap dinding gelas. jadi setiap bagian air memberikan gaya tegak lurus terhadap setiap satuan luas dari wadah yang ditempatinya, dalam hal ini gelas. Demikian juga air dalam bak mandi atau Air kolam renang. Ini merupakan salah satu sifat penting dari fluida statis alias fluida yang sedang diam. Gaya per satuan luas ini dikenal dengan istilah tekanan.
Mengapa pada fluida diam arah gaya selalu tegak lurus permukaan ? masih ingatkah dirimu dengan eyang Newton ? nah, Hukum III Newton yang pernah kita pelajari mengatakan bahwa jika ada gaya aksi maka akan ada gaya reaksi yang besarnya sama tetapi berlawanan arah. Ketika fluida memberikan gaya aksi terhadap permukaan, di mana arah gaya tidak tegak lurus, maka permukaan akan memberikan gaya reaksi yang arahnya juga tidak tegak lurus. Hal ini akan menyebabkan fluida mengalir. Tapi kenyataannya khan fluida tetap diam. Jadi kesimpulannya, pada fluida diam, arah gaya selalu tegak lurus permukaan wadah yang ditempatinya.
Sifat penting lain dari fluida diam adalah fluida selalu memberikan tekanan ke semua arah. Masa sich ? Untuk lebih memahami penjelasan ini, silahkan masukan sebuah benda yang bisa melayang ke dalam gelas atau penampung (ember dkk) yang bersisi air. Jika air sangat tenang, maka benda yang anda masukan tadi tidak bergerak karena pada seluruh permukaan benda tersebut bekerja tekanan yang sama besar. Jika tekanan air tidak sama besar maka akan ada gaya total, yang akan menyebabkan benda bergerak (ingat hukum II Newton)
Pengaruh kedalaman terhadap Tekanan
Pada penjelasan di atas, gurumuda sudah menjelaskan kepada dirimu tentang dua sifat fluida statis (fluida diam), yakni memberikan tekanan ke segala arah dan gaya yang disebabkan oleh tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus terhadap permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida tersebut. Ilustrasi yang kita gunakan adalah zat cair (air). Nah, bagaimana pengaruh kedalaman (atau ketinggian) terhadap tekanan ? apakah tekanan air laut pada kedalaman 10 meter sama dengan tekanan air laut pada kedalaman 100 meter, misalnya ?
Semua penyelam akan setuju jika gurumuda mengatakan bahwa tekanan di danau atau di lautan akan bertambah jika kedalamannya bertambah. Silahkan menyelam dalam air kolam atau air sumur… hehe.. lebih keren dirimu pernah mandi air laut dan bahkan pernah menyelam ke bagian laut yang dalam. Semakin dalam menyelam, perbedaan tekanan akan membuat telinga kita sakit. Gurumuda pernah mencobanya di kampoeng. Kok bisa ? Agar dirimu lebih memahami penjelasan gurumuda, mari kita tinjau tekanan air pada sebuah wadah sebagaimana tampak pada gambar. Tinggi kolom cairan adalah h dan luas penampangnya A. Bagaimana tekanan air di dasar wadah ?
Keterangan : w adalah berat air, h = ketinggian kolom air dalam wadah yang berbentuk silinder, A = luas permukaan dan P adalah tekanan.
Massa kolom zat cair adalah :
Jika kita masukan ke dalam persamaan Tekanan, maka akan diperoleh :
Pa = tekanan atmosfir. Pada gambar di atas tidak digambarkan Pa, tapi dalam kenyataannya, bila wadah yang berisi air terbuka maka pada permukaan air bekerja juga tekanan atmosfir yang arahnya ke bawah. Tergantung permukaan wadah terbuka ke mana. Jika permukaan wadah terbuka ke atas seperti pada gambar di atas, maka arah tekanan atmosfir adalah ke bawah. Mengenai tekanan atmosfir selengkapnya bisa dibaca pada penjelasan selanjutnya. Tuh di bawah…
Berdasarkan persamaan di atas, tampak bahwa tekanan berbanding lurus dengan massa jenis dan kedalaman zat cair (percepatan gravitasi bernilai tetap). Jika kedalaman zat cair makin bertambah, maka tekanan juga makin besar. Ingat bahwa cairan hampir tidak termapatkan akibat adanya berat cairan di atasnya, sehingga massa jenis cairan bernilai konstan di setiap permukaan. Jika perbedaan ketinggian sangat besar (untuk laut yang sangat dalam), massa jenis sedikit berbeda. Tapi jika perbedaan ketinggian tidak terlalu besar, pada dasarnya massa jenis zat cair sama (atau perbedaanya sangat kecil sehingga diabaikan).
Kita juga bisa menggunakan persamaan di atas untuk menghitung perbedaan tekanan pada setiap kedalaman yang berbeda. Kita oprek lagi persamaan di atas menjadi :
Tekanan Atmosfir (Tekanan Udara)
Sadar atau tidak setiap hari kita selalu “diselimuti” oleh udara. Ketika kita menyelam ke dalam air, semua bagian tubuh kita diselubungi oleh air. Semakin dalam kita menyelam, semakin besar tekanan yang kita rasakan. Nah, sebenarnya setiap hari kita juga diselubungi oleh atmosfir yang selalu menekan seluruh bagian tubuh kita seperti ketika kita berada di dalam air. Seperti pada air laut, permukaan bumi bisa kita ibaratkan dengan “dasar laut” atmosfir. Jika benar atmosfir juga menekan seluruh bagian tubuh kita setiap saat, mengapa kita tidak merasakannya, sebagaimana jika kita berada di dasar laut ? jawabannya adalah karena sel-sel tubuh kita mempertahankan tekanan dalam yang besarnya hampir sama dengan tekanan luar. Hal ini yang membuat kita tidak merasakan efek perbedaan tekanan tersebut.
Pada pembahasan sebelumnya, telah dijelaskan bahwa kedalaman zat cair mempengaruhi besarnya tekanan zat cair tersebut. Semakin dalam lautan, semakin besar tekanan air laut pada kedalaman tertentu. Bagaimana dengan atmosfir alias udara ?
Sebagaimana setiap fluida, tekanan atmosfir bumi juga berubah terhadap kedalaman (atau ketinggian). Tetapi tekanan atmosfir bumi agak berbeda dengan zat cair. Perubahan massa jenis zat cair sangat kecil untuk perbedaan kedalaman yang tidak sangat besar, sehingga massa jenis zat cair dianggap sama. Hal ini berbeda dengan massa jenis atmosfir bumi. Massa jenis atmosfir bumi bervariasi cukup besar terhadap ketinggian. Massa jenis udara di setiap ketinggian berbeda-beda sehingga kita tidak bisa menghitung tekanan atmosfir menggunakan persamaan yang telah diturunkan di atas. Selain itu tidak ada batas atmosfir yang jelas dari mana h dapat dukur. Tekanan atmosfir juga bervariasi terhadap cuaca. Jika demikian, bagaimana kita mengetahui besarnya tekanan udara ? untuk mengetahui tekanan atmosfir, kita melakukan pengukuran.
Pengukuran Tekanan
Pernahkah dirimu mendengar nama paman Torricelli ? kalau belum, mari kita berkenalan dengan paman Torricelli. Paman Evangelista Torricelli (1608-1647), murid eyang Galileo, membuat suatu metode alias cara untuk mengukur tekanan atmosfir pada tahun 1643 menggunakan barometer air raksa hasil karyanya. Barometer tersebut berupa tabung kaca yang panjang, di mana dalam tabung tersebut diisi air raksa. Nah, tabung kaca yang berisi air raksa tersebut dibalik dalam sebuah piring yang juga telah diisi air raksa (lihat gambar di bawah ya)
Catatan : dirimu jangan bingung mengapa permukaan air raksa melengkung. Nanti akan gurumuda jelaskan pada pokok bahasan tegangan permukaan
Ketika tabung kaca yang berisi air raksa dibalik maka pada bagian ujung bawah tabung (pada gambar terletak di bagian atas) tidak terisi air raksa, isinya cuma uap air raksa yang tekanannya sangat kecil sehingga diabaikan (p2 = 0). Pada permukaan air raksa yang berada di dalam piring terdapat tekanan atmosfir yang arahnya ke bawah (atmosfir menekan air raksa yang berada di piring). Tekanan atmosfir tersebut menyanggah kolom air raksa yang berada dalam pipa kaca. Pada gambar, tekanan atmosfir dilambangkan dengan po. Besarnya tekanan atmosfir dapat dihitung menggunakan persamaan :
Berdasarkan hasil pengukuran, rata-rata tekanan atmosfir pada permukaan laut adalah 1,013 x 105 N/m2. Besarnya tekanan atmosfir pada permukaan laut ini digunakan untuk mendefinisikan satuan tekanan lain, yakni atm (atmosfir). Jadi 1 atm = 1,013 x 105 N/m2 = 101,3 kPa (kPa = kilo pascal). Satuan tekanan lain adalah bar (sering digunakan pada meteorologi). 1 bar = 1,00 x 105 N/m2 = 100 kPa.
Bagaimana nilai tekanan atmosfir di atas diperoleh ?
Pengkurannya menggunakan prinsip yang telah ditunjukan oleh paman torricelli di atas. Tinggi kolom air raksa yang digunakan adalah 76 cm (tekanan atmosfir hanya dapat menahan kolom air raksa yang tingginya hanya mencapai 76,0 cm), di mana suhu air raksa yang digunakan tepat 0o C dan besarnya percepatan gravitasi 9,8 m/s2. massa jenis air raksa pada kondisi ini adalah 13,6 x 103 kg/m3. Sekarang kita bisa menghitung besarnya tekanan atmosfir :
Alat pengukur tekanan
Terdapat banyak alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, di antaranya adalah manometer tabung terbuka (lihat gambar di bawah).
Pada manometer tabung terbuka, di mana tabung berbentuk U, sebagian tabung diisi dengan zat cair (air raksa atau air). Tekanan yang terukur dihubungkan dengan perbedaan dua ketinggian zat cair yang dimasukan ke dalam tabung. Besar tekanan dihitung menggunakan persamaan :
Pada umumnya bukan hasil kali pgh yang dihitung melainkan ketinggian zat cair (h) karena tekanan kadang dinyatakan dalam satuan milimeter air raksa (mmhg) atau milimeter air (mm-H2O). Nama lain mmhg adalah torr (mengenang jasa paman Evangelista Torricelli).
Selain manometer, terdapat juga pengukur lain yakni barometer aneroid, baik mekanis maupun elektrik, termasuk alat pengukur tekanan ban dkk. Alat yang digunakan oleh paman torricelli untuk mengukur tekanan atmosfir disebut juga barometer air raksa, di mana tabung kaca diisi penuh dengan air raksa kemudian dibalik ke dalam piring yang juga berisi air raksa.
Tekanan Terukur, Tekanan gauge dan Tekanan absolut
Dirimu punya mobil atau sepeda motor/sepeda-kah ? jika punya bersyukurlah. Jika belum punya, silahkan bermain ke bengkel terdekat. Amati om-om yang bekerja di bengkel… wah, jangan pelototin om-nya dong, tapi perhatikan kegiatan mereka di bengkel, khususnya ketika mengisi udara dalam ban kendaraan (mobil atau sepeda motor). Biasanya mereka menggunakan alat ukur tekanan udara. Hal ini membantu agar tekanan udara ban tidak kurang/melebihi batas yang ditentukan. Nah, ketika om-om tersebut mengisi udara dalam ban, yang mereka ukur adalah tekanan udara dalam ban saja. Tekanan atmosfir tidak diperhitungkan. Bukan hanya ketika mengukur tekanan udara dalam ban, bola sepak dkk tetapi juga sebagian besar pengukuran tekanan lainnya, tekanan atmosfir tidak diukur. Tekanan yang dikur tersebut dinamakan tekanan terukur. Lalu apa bedanya dengan tekanan absolut ?
Tekanan absolut = tekanan atmosfir + tekanan terukur. Jadi untuk mendapatkan tekanan absolut, kita menambahkan tekanan terukur dengan tekanan atmosfir. Dengan kata lain, tekanan absolut = tekanan total. Secara matematis bisa ditulis :
p = pa + pukur
misalnya jika tekanan ban yang kita ukur = 100 kPa, maka tekanan absolut adalah :
p = pa + pukur
p = 101 kPa + 100 kPa
p = 201 kPa
Besarnya tekanan absolut = 201 kPa.
Terus pa = 101 kPa (101 kilo Pascal) datangnya dari mana ? sudah gurumuda jelaskan di atas. Baca kembali kalau dirimu sudah melupakannya…
Ada satu lagi istilah, yakni tekanan gauge alias tekanan tolok. Tekanan gauge merupakan kelebihan tekanan di atas tekanan atmosfir. Misalnya kita tinjau tekanan ban sepeda motor. Ketika ban sepeda motor kempes, tekanan dalam ban = tekanan atmosfir (Tekanan atmosfir = 1,01 x 105 Pa = 101 kPa). Jika dirimu ingin mengunakan ban tersebut sehingga sepeda motor yang “ditunggangi” bisa kebut-kebutan di jalan, maka dirimu harus mengisi ban tersebut dengan udara. Ketika ban diisi udara, tekanan ban pasti bertambah. Nah, ketika tekanan ban menjadi lebih besar dari 101 kPa, maka kelebihan tekanan tersebut disebut juga tekanan gauge. Begitu….
Tugas dari Gurumuda
Setelah mempelajari pokok bahasa Tekanan dalam fluida, silahkan menjawab pertanyaan berikut ini. Jawabannya akan kita bahas melalui kolom komentar…
Pertanyaan pertama :
Pada awal tulisan ini, dikatakan bahwa air bisa terperangkap dalam pipet. Mengapa demikian ? ini adalah sulap fisika. Hehe…. Apakah dirimu mengetahui jawabannya ? silahkan posting melalui kolom komentar saja ya… nanti akan dijelaskan. Jangan pernah takut salah menjawab… namanya juga manusia pasti bisa berbuat salah.
Pertanyaan kedua :
Pada penjelasan di atas, dikatakan bahwa tekanan atmosfir hanya mampu menahan kolom air raksa yang ketinggiannya hanya mencapai 76 cm. Ternyata tekanan atmosfir juga hanya mampu menahan kolom air (H2O) yang tingginya 10,3 meter (misalnya air yang ada dalam pipa). Pertanyaannya, dapatkah kita menyedot air dalam sumur yang kedalamannya lebih dari 10,3 meter menggunakan pompa vakum ? air dialirkan melalui pipa.
(pompa vakum tu pompa yang biasa dipakai jaman dulu untuk memompa air dari sumur. Mungkin sekarang jarang dipakai. Coba dirimu tanya pada ayah, ibu atau kakek atau nenek. Jangan tanya ke adikmu, ntar dirinya cuma bengong) (www.gurumuda.com)
Referensi :
Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga
Kanginan, Marthen, 2000, Fisika 2000, SMU kelas 1, Caturwulan 2, Jakarta : Penerbit Erlangga
Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga
Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
