bab i

14
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Sekarang ini banyak sekali kegiatan dalam kehidupan sehari-hari kita, yang merupakan suatu tiruan yang sama dari suatu prinsip kerja yang sama dengan roket. Dimana hukum aksi-reaksi diterapkan pada sebuah roket yang bahan bakarnya menggunakan air. Maka dari itu, udara dalam suatu ruangan akan menekan ke segala arah dan akan mengalir menuju tekanan yang lebih rendah. Dengan dasar tersebut jika suatu botol diisi, udara dengan tekanan tertentu maka udara dalam botol yang dilubangi pada suatu titik maka udara akan keluar dari lubang tersebut dan akan menyebabkan gaya yang berlawanan arah dari keluarnya udara. Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang telah kita pelajari sejak duduk pada tingkat Sekolah Dasar (SD). Di dalamnya memuat banyak teori yang telah diaplikasikan dalam kehidupan sehari- hari. Tentunya, dalam berkehidupan sehari-hari kita tidak pernah lepas dari teori fisika. Misalnya hukum gravitasi pada peristiwa jatuhnya buah apel dari pohonnya. Selain itu, dalam ilmu pengetahuan juga memanfaatkan fisika, seperti pembuatan pesawat ulang-alik, roket, pesawat terbang, balon udara dan masih banyak lagi. B. Pembatasan Masalah Roket air merupakan roket yang berbahan bakar atau lebih tepatnya berbahan pendorong air dan udara bertekanan. Seperti kita ketahui bersama bahwa udara dalam suatu ruangan akan menekan ke segala arah dan akan mengalir menuju tekanan yang lebih rendah. Dengan dasar tersebut jika suatu botol diisi dengan udara dengan tekanan tertentu maka udara dalam botol akan menekan ke segala arah dan jika botol dilubangi pada suatu titik maka udara akan keluar dari lubang tersebut dan akan menyebabkan gaya yang berlawanan arah dari keluarnya udara. Perubahan momentum pada lubang pengeluaran sama dengan perubahan momentum yang dialami roket, jadi air dan udara yang keluar dari dalam botol menyebabkan botol terdorong berlawanan arah dari keluarnya air dan udara. Dalam karya tulis ini kami akan berusaha membahas 1

Upload: ziia-arrihaddatull-aisy

Post on 19-Nov-2015

222 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

wwwwwwww

TRANSCRIPT

BAB I PENDAHULUANA. Latar Belakang Masalah Sekarang ini banyak sekali kegiatan dalam kehidupan sehari-hari kita, yang merupakan suatu tiruan yang sama dari suatu prinsip kerja yang sama dengan roket. Dimana hukum aksi-reaksi diterapkan pada sebuah roket yang bahan bakarnya menggunakan air. Maka dari itu, udara dalam suatu ruangan akan menekan ke segala arah dan akan mengalir menuju tekanan yang lebih rendah. Dengan dasar tersebut jika suatu botol diisi, udara dengan tekanan tertentu maka udara dalam botol yang dilubangi pada suatu titik maka udara akan keluar dari lubang tersebut dan akan menyebabkan gaya yang berlawanan arah dari keluarnya udara.Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang telah kita pelajari sejak duduk pada tingkat Sekolah Dasar (SD). Di dalamnya memuat banyak teori yang telah diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Tentunya, dalam berkehidupan sehari-hari kita tidak pernah lepas dari teori fisika. Misalnya hukum gravitasi pada peristiwa jatuhnya buah apel dari pohonnya. Selain itu, dalam ilmu pengetahuan juga memanfaatkan fisika, seperti pembuatan pesawat ulang-alik, roket, pesawat terbang, balon udara dan masih banyak lagi.B. Pembatasan MasalahRoket air merupakan roket yang berbahan bakar atau lebih tepatnya berbahan pendorong air dan udara bertekanan. Seperti kita ketahui bersama bahwa udara dalam suatu ruangan akan menekan ke segala arah dan akan mengalir menuju tekanan yang lebih rendah. Dengan dasar tersebut jika suatu botol diisi dengan udara dengan tekanan tertentu maka udara dalam botol akan menekan ke segala arah dan jika botol dilubangi pada suatu titik maka udara akan keluar dari lubang tersebut dan akan menyebabkan gaya yang berlawanan arah dari keluarnya udara. Perubahan momentum pada lubang pengeluaran sama dengan perubahan momentum yang dialami roket, jadi air dan udara yang keluar dari dalam botol menyebabkan botol terdorong berlawanan arah dari keluarnya air dan udara. Dalam karya tulis ini kami akan berusaha membahas pendeskripsian bahan dan cara membuat roket. Begitu pula dengan prinsip cara kerja roket itu sendiri. C. Perumusan Masalah1.Apa sajakah alat dan bahan untuk membuat roket air ?2.Bagaimana cara membuat roket air ?3.Bagaimana cara kerja roket air itu sendiri?4. Apa fungsi bagian-bagian launcher pada roket air?

D. Tujuan Penelitian1.Mengetahui alat dan bahan untuk membuat roket serta cara pembuatannya.2.Mengetahui keperluan waktu roket untuk kembali ke posisi y=0.3.Menentukan ketinggian maksimum yang dapat dicapai roket.E. Metode Penelitian Pada penulisan karya tulis ini kami menggunakan satu metode, yaitu dengan melakukan praktikum peluncuran roket air yang telah kami buat. Dimana dalam melakukan praktikum peluncuran roket air tersebut kami jadi lebih mengetahui bagaimana cara kerja roket air tersebut dan kami juga mengetahui seberapa jauh roket air kami terbang.F. Hipotesa1. Roket air adalah roket yang berbahan bakar atau lebih tepatnya berbahan pendorong air dan udara bertekanan.2.Agar roket air dapat meluncur jauh dibutuhkan ketepatan mengukur banyaknya air dan tekanan udara.3.Sebelum membuat roket, para pelajar terlebih dahulu diberikan dasar teori dan pengenalan tentang roket.G. Manfaat Penelitiana.Dapat mengetahui faktor apa yang mempengaruhi laju roket air.b.Dapat mengetahui jarak maksimum roket air tersebut.c.Dapat mengetahui kendala dan kemulusan laju roket itu sendiri.

BAB II LANDASAN TEORIA. Landasan Teori Roket airmerupakan salah satu jenis roket yang menggunakanairsebagai bahan bakarnya. Wahana tekan yang berfungsi sebagai mesin roket biasanya terbuat dari botol plastik bekas mineral. Air dipaksa keluar oleh udara yang bertekanan, biasanya udara yang telah terkompresi. Roket air merupakan bentuk praktik dari pelajaran atau teori fisika yang biasa dipelajari di sekolah. Khususnya mengenai tekanan dan gaya dorong yang disebabkan udara. Cara membuatnya sangat sederhana, hanya dari dua buah botol plastik bekas minuman yang diberi sayap di bagian bawahnya sehingga menyerupai bentuk roket. Kemudian botol diisi air. Setelah siap, roket dihubungkan dengan pompa udara. Dengan tekanan udara dari pompa roket pun meluncur. Tak hanya menjadi wahana praktik, roket air ternyata sudah dikenal di kalangan komunitas pecinta ilmu pengetahuan. Prinsip propulsi roket akan dianalogkan dengan mengguanakan roket air sederhana. prinsipnya yaitu, botol akan meluncur bila botol diberi tekanan udara yang tinggi (dari pompa), dan didalamnya diberi sedikit air untuk menghasilkan tenaga semburan yang lebih besar.Botol kemudian bertekanan dengan gas, biasanya udara dikompresi dari sebuahPompa sepeda,Kompresor udara, atau silinder sampai dengan 125psi, tapi kadang-kadang CO2ataunitrogendari sebuah silinder. Prinsip kerja populasi roket ini merupakan penerapan dari hokum ketiga newton dan kekekalan momentum. Gaya dorong yang bekerja pada roket merupakan gaya yang bekerja pada roket akibat gas yang dikeluarkan. Agar roket dapat dipercepat keatas maka gaya dorong harus lebih besar dari gaya eksternal. dan diperoleh kelajuan gerak roket untuk kelajuan roket yang bergerak tanpa gaya eksternal. Air dan gas yang digunakan dalam kombinasi, menyediakan sarana untuk menyimpan energi potensial yang mampat, dan air meningkatkanFraksi massadan memberikan momentum yang lebih besar ketika dikeluarkan dari nozzle roket. Kadang-kadang aditif digabungkan dengan air untuk meningkatkan kinerja dalam berbagai cara. Sebagai contoh: garam dapat ditambahkan untuk meningkatkan densitas massa mengakibatkan reaksi yang lebih tinggiyang disebutdorongan spesifik. Sabun juga kadang-kadang digunakan untuk membuat busa padat di roket yang menurunkan kepadatan massa reaksi tetapi meningkatkan durasi dorong. Roket air disebut juga water rocket merupakan sebuah benda yang bisa terbang dengan memanfaatkan air dan udara. Roket air mulai populer di Indonesia sekitar tahun 2005/2006. Roket air sering dilombakan baik pada tingkat kabupaten, provinsi, bahkan nasional. Peserta perlombaan kebanyakan pelajar baik yang duduk di bangku sekolah menengah bahkan mahasiswa. Teori fisika yang menjelaskan bagaimana roket air bisa terbang adalah hukum III Newton. Hukum III Newton mengatakan bahwa Jika benda A memberikan gaya pada benda B (Gaya Aksi/ Faksi), maka benda B akan memberikan gaya pada benda A (Gaya Reaksi/Freaksi). Kedua gaya ini memiliki besar yang sama tetapi arahnya berlawanan.

BAB III METODE PEMBUATANA.Metode pembuatan a) Alat dan Bahan dalam Pembuatan Roket Air Dalam desain Roket Air Sederhana, ada tiga bagian penting yang perlu diketahui sehingga alat dan bahan pun dipisahkan menurut bagiannya.1.Roket BotolAlat dan bahan yang dibutuhkan :a.Botol bekas aqua (minimal 1,5 liter ): 2 buahb.Batrai (sebagaipemberat): 3 buahc.Kertaswarna:1 lembar.d.Gunting, lakban bening, lakban hitam, cutter, double tape,isolasi dan lem kertas.e.Air: Secukupnya2. Dudukan RoketAlat dan bahan :a.Pipa Paralon inch 2 meter.b.7-10 cable teast.c.Penutup pipa paralon ( Dop tanpa ulir) ukuran inc.d.Pentil ( air intake) sepeda motor.e.Sambungan pipa berbentuk T.f.Sambungan pipa paralon 1 inch.g.Pipa paralon inchh.klem besi 2 buahi.Ring karet atau karet ban yang dimodifikasi.j.Pisau atau bor, lem pipa, gergaji besi, obeng,dan pompa.

b) Cara Pembuatan1.Roket Botola.Siapkan aqua botol yg berukuran 1,5 Liter 2 buahb.Balut baterai hingga menjadi satu ikatan dengan menggunakan lakbanc.Kemudian rekatkan pemberat (baterai) di belakang salah satu botol dengan menggunakan lakban.d.Ambil botol yang lain kemudian potong bagian badan nya hingga tersisa bagian kepala botol.e.Tempelkan kepala botol tadi pada bagian belakang botol yang telah diberi pemberat sehingga menutupi pemberat.f.Buatlah kerucut pada belakang botol menggunakan kertas warna.g.Buatlah sayap sebanyak 4 buah dengan menggunakan karton dan lengketkan pada badan roket agar roket tersebut seimbang.

2.Peluncura.Mengambil kira-kira 60 cm pipa inchi dipotong 5 cm 2 buah,10 cm 2buah,30 cm 1 buah.b.Susun dan sambungkan T, stop kran, sok drat luar beserta dop dengan menggunakan lem pipac.Pipa peluncur dengan panjang 30 cm salah satu ujung dibesarkan seperti sambungan pipa.

3.Dudukan Roketa.Buat potongan pipa 10 cm 6 buahb.Empat pipa masing masing dipasang L pada salah satu ujungnya, ujung yang satu disambungkan ke T. berarti ada 2 sambungan T.c.2 pipa lagi dihubungkan dengan T, kemudian dipasang pada kedua T yang terdahulu.d.Hadapkan T yang tengah ke atas sebagai dudukan roket.

c) Cara Kerja Roket Air1.Dimasukkan air (fluida cair) secukupnya ke dalam badan roket air melalui mulut botol (Untuk gaya dorong maksimum, volume air sepertiga volume botol). Air digunakan sebagai medium pendorong roket air (massa jenis air lebih besar dari pada massa jenis udara). Sesuai dengan hukum Tekanan Hidrostatis:FA= . g . hSemakin besar massa jenisnya () maka semakin besar gaya dorong roket (FA). Na2.Katup roket air dipasang dengan badan roket air. Katup Roket air memiliki luas penampang yang jauh lebih kecil dibandingkan mulut botol,Sesuai dengan Hukum Pascal : Semakin kecil luas penampang (A1), semakin besar gaya dorong yang dihasilkannya (F2).3.Sudut peluncuranroket diatur sedemikian rupa (Untuk menempuh jarak terjauh digunakan sudut 450terhadap garis horizontal).Sesuai dengan rumus Gerak Vertikal Ke atas lintasan parabola.4.Pasang botol pada peluncur.5.Mulut botol ditahan dengan memegang nya agar air tidak terlalu banyak yang keluar.6. Dilakukan pemompaan, pemompaan bertujuan untuk memampatkan volume, volume berbanding terbalik dengan tekanan. Semakin kecil volum semakin besar tekanan. (Semakin besar frekuensi pemompaan atau semakin banyak dipompa, semakin jauh jarak yang ditempuh roket, namun pemompaan yang berlebihan dapat merusak pompa itu sendiri dan juga merusak roket).Sesuai dengan hukum Tekanan Hidrostatis:P F(P berbanding lurus dengan F)Semakin besar tekanan, gaya dorongnya juga akan semakin besar.7.Pada saat pemompaan dirasa cukup, roket air di lepas dan dapat mengangkasa ke udara.

d) Bagian Launcher dan fungsinya Pada Roket AirLauncher mempunyai bagian-bagian yang mempunyai fungsi tertentu launcher pada umumnya terdiri dari beberapa sistem yaitu, sistem pengisian udara,system penjepit/ penahan roket, sistem penyangga dan lain-lain.1.Penyangga pengisian udara dan pengarah. Penyangga ini terbuat dari kayu, namun kuat sehingga mampu mengarahkan roket. Kayu ini juga berfungsi untuk mengisi udara kedalam roket tanpa gelembung udara yang menyebabkan roket akan berubah posisi sebelum diluncurkan.2.Katup.Katup berfungsi menahan tekanan dalam roket agar tekanan tidak keluar atau kembali menuju pompa.3.Pentil.Pentil berfungsi untuk menghubungkan launcher dengan sumber udara yang berupa pompa atau kompresor. Selain itu, pentil juga mempunyai katup yang dapat menahan tekanan dan mencegah kebocoran.4.Penyangga.Penyangga berfungsi untuk memperkokoh posisi launcher pada permukaan tanah, juga mengatur pada sudut berapa roket akan diluncurkan.

e) Faktor Yang Mempengaruhi Kerja Roket Air1.Wings (sayap) Ukuran wings yang bagus adalah yang tidak terlalu lebar atau tidak terlalu sempit, karena dapat berpengaruh pada kestabilan roket saat meluncur. Makin lebar sayap maka makin lebar pula luas penampang roket. Makin lebar luas penampang roket, makin mudah bagi roket untuk mengalirkan udara tetapi juga makian besar hambatan yang diterima roket. Bahannya bisa dari polycarbonate (dipakai untuk pintu kanopi), fiber atau bisa juga menggunakan sterofoam. Tetapi apabila kita menggunakan sterofoam, bisa cepat rusak karena tidak kuat. Jumlah sayap dapat tiga atau empat buah tetapi yang bagus adalah tiga buah. Apabila roket meluncur di udara berbelok atau berputar-putar seperti baling-baling, mungkin terjadi kesalahan pada jumlah sayap, bentuk dan ukuran yang tidak sama, sehingga akan menyebabkan roket jatuh sebelum mencapai jarak yang maksimal. Fungsi dari wings adalah sebagai pengarah aliran udara dari ujung roket menuju belakang. Selain itu juga, sebagai penyeimbang ketika roket meluncur di udara agar tetap stabil.2.Body ( Botol) Body roket terdiri dari satu atau dua botol air minum bekas baik yang bersoda maupun air minum biasa. Tetapi botol yang bagus di gunakan untuk membuat roket adalah botol bersoda ukuran besar (1 liter). Alasannya karena mampu menampung lebih banyak udara dan air serta mempunyai tekanan yang lebih kuat, sehingga roket akan meluncur lebih jauh. Dalam pembuatan roket seringnya ruang kompresi digunakan sebagai body roket pula. Alur pada permukaan botol juga berpengaruh pada hambatan angin yang diterima roket.3.Nose cone Nose cone adalah bagian paling ujung dari roket. Bentuknya bermacam-macam, mulai dari bentuk kerucut, kerucut tumpul, sampai yang tidak mempunyai nose cone (hanya ujung botol saja). Bentuk Nose cone yang bagus adalah bentuk kerucut, karena lebih mudah membelah udara saat roket meluncur. Bahan untuk membuat nose cone hendaknya lebih lunak dari pada bahan untuk membuat wings supaya lebih mudah untuk dibentuk, seperti bahan fiber. Sebelum nose cone dipasang pada botol, masukkan pemberat ke dalamnya. Pemberatnya bisa dari kerikil atau yang lainya, kemudian rekatkan pada ujung kerucut. Tujuannya adalah supaya apabila roket mendarat maka bagian nose cone berada di bawah.4.Volume Air Bahan bakar dari roket air adalah air. Volume air dalam botol yang paling ideal adalah 1/3 volume botol. Apabila volumenya terlalu banyak maka akan membutuhkan waktu pemompaan yang lama dan roket biasanya menjadi tidak stabil. Sebaliknya jika volumenya kurang dari 1/3 maka roket akan meluncur sebelum waktunya sehingga jarak tempuh roket kurang maksimal.5.Cara Memompa Pompa yang digunakan adalah pompa sepeda yang memiliki tekanan udara yang kuat. Teknik memompa diawali dengan pelan-pelan kemudian cepat, hingga botol terlepas dari peluncurnya. Apabila proses memompa berhenti dan botol belum terlepas atau tidak segera diluncurkan maka udara dalam botol akan habis, sehingga roket tidak dapat meluncur secara maksimal.6.Sudut Peluncuran Sudut peluncuran yang mampu membuat roket mencapai jarak maksimal adalah 450. Apabila sudutnya lebih dari itu maka roket akan meluncur ke atas dan jarak yang di tempuh jadi kurang maksimal. Begitu juga sebaliknya apabila sudutnya kurang dari itu, roket akan jatuh dalam jarak yang masih lumayan dekat.

BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan1. Roket airadalah sejenisRoket modelyang menggunakanbahan bakarairsebagaireaksi massa.2. Pada dasarnya, sebuah roket dari jenis apa pun memiliki cara kerja yang sama. yakni, memanfaatkan gaya aksi-reaksi.3. Bahan bakar yang berupa air menciptakan gas panas yang terus mengembang sehingga menghasilkan tekanan ke bawah dan mendorong roket untuk meluncur.4. Agar roket dapat dipercepat keatas maka gaya dorong harus lebih besar dari gaya eksternal.B. Saran Sebagai generasi muda yang sudah mengetahui prinsip-prinsip dasar dan hokum-hukum fisika yang ada,harusnya kita dapat menciptakan suatu alat yang bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari dan melakukan percobaan-percobaan yang bermanfaat dengan menggunakan prinsip-prinsip dasar dan hukum-hukum fisika. Salah satunya dengan menggunakan prinsip fluida ini. Jadi kalau kita sudah tahu dan mengerti apa saja yang diperllukan untuk melakukan percobaannya,kenapa tidak segera kita lakukan?

DAFTAR PUSTAKA

Haryanto,Sains untuk SD Kelas VI, Jakarta : Erlangga, 20http://paling-jos.blogspot.com/2012/03/roket-air-sederhana-meraih-juara-tiga.htmlhttp://devitiyas.blogspot.com/2013/03/makalah-roket-air.htmlhttp://yulianingsih95.blogspot.com/2012/03/karya-tulis-ilmiah-roket-air.html

3