Minggu, 11 Maret 2012

karya tulis ilmiah roket air





Kata Pengantar

Pertama-tama kami ingin mengucapkan puji dan sykur kepada Tuhan yang Maha Esa yang telah memberkati kami sehingga karya tulis ini dapat diselesaikan. Kami juga ingin mengucapkan terima kasih kepada guru pembimbing Bapak Esron Simangunsong S.pd, MA. yang telah membantu kami dalam pembuatan karya tulis ini dan berbagai sumber yang telah kami pakai sebagai data dan fakta pada karya tulis ini.
Kami mengakui bahwa kami manusia yang mempunyai keterbatasan dalam berbagai hal. oleh karena itu tidak ada hal yang dapat diselesaikan dengan sangat sempurna. Begitu pula dengan karya tulis yang telah kami selesaikan ini. Tidak semua hal dapat kami deskripsikan dengan sempurna dalam karya tulis ini. Kami melakukannya semaksimal mungkin dengan kemampuan yang kami miliki. Di mana kami juga memiliki keterbatasan kemampuan.
Maka dari itu seperti yang telah dijelaskan bahwa kami memiliki keterbatasan dan juga kekurangan, kami bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca yang budiman. Kami akan menerima semua kritik dan saran tersebut sebagai batu loncatan yang dapat memperbaiki karya tulis kami di masa yang akan datang. Sehingga karya tulis berikutnya dan karya tulis lain dapat diselesaikan dengan hasil yang lebih baik.
Dengan menyelesaikan karya tulis ini kami mengharapkan banyak manfaat yang dapat dipetik dan diambil dari karya ini. Kami juga mengharapkan kinerja yang lebih baik dan tegas serta efektif dari setiap siswa.



Penulis


     Kelompok II

 
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.............................................................................. i
DAFTAR ISI............................................................................................ ii
ABSTRAKSI............................................................................................ 1
BAB I PENDAHULUAN......................................................................... 2
1.1. Latar Belakang Masalah................................................................... 2
1.2. Pembatasan Masalah....................................................................... 2
1.3. Perumusan Masalah........................................................................ 2
1.4. Tujuan Penelitian............................................................................ 2
1.5. Metode Penelitian.......................................................................... 3
1.6. Hipotesa...................................................................................... 3
1.7.Manfaat Penelitian.......................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI.................................................................. 4
BAB III METODE PENELITIAN.......................................................... 5
3.1. Jenis Penelitian.................................................................................................. 5
3.2. Sumber Data...................................................................................................... 5
3.3. Teknik Pengumpulan Data................................................................................ 5
3.4. Teknik Menganalisis Data................................................................................. 5
BAB IV PEMBAHASAN......................................................................... 6
4.1. Alat dan Bahan Dalam Pembuatan Roket Air.................................................. 6
4.2.Cara Pembuatan Roket Air................................................................................ 6
4.3.Cara Kerja Roket Air......................................................................................... 6
4.4.Bagian Launcher dan Fungsi Pada Roket Air.................................................... 7
BAB V PENUTUP................................................................................... 8
5.1. Kesimpulan........................................................................................................ 8
5.2. Saran.................................................................................................................. 8
DAFTAR PUSTAKA............................................................................... 9




 
ABSTRAKSI

          Karya tulis ini menjelaskan bahwa dalam kehidupan sehari-hari tanpa kita sadari kita sering banyak melakukan prinsip kerja yang sama dengan roket, yang menggunakan hukum aksi-reaksi(hukum newton ketiga). Disini hukum aksi-reaksi diterapkan pada sebuah roket yang bahan bakarnya menggunakan air. Roket yang berbahan bakar atau lebih tepatnya berbahan bakar 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, 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.
            Roket juga bida dibuat bermodalkan botol air mineral bekas dan potongan plastik, mereka membuat dan meluncurkan roket buatannya. Sebelum membuat roket, para pelajar terlebih dahulu diberikan dasar teori dan pengenalan tentang roket. Ternyata proses pembuatan roket tidak terlalu sulit. Cukup sediakan dua botol air mineral yang akan digunakan sebagai batang roket sekaligus tempat air. Sedangkan lembaran plastik digunakan untuk membuat sirip roket.  Usai dirakit, roket diisi air dan diberi udara dengan pompa angin. Roket pun siap meluncur. Agar bisa meluncur dengan jauh, para pelajar harus memperhitungkan dengan tepat rangkaian roket tersebut. Roket air juga telah populer disekolah percobaan sains. 




BAB I
PENDAHULUAN

1.1. 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.

1.2. 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 pendeskripsian bahan dan cara membuat roket. Begitu pula dengan prinsip cara kerja roket itu sendiri. 
1.3.Perumusan Masalah

1.      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?

1.4.Tujuan Penelitian

1.      Menentukan kecepatan roket pada berbagai sudut.
2.      Mengetahui keperluan waktu roket untuk kembali ke posisi y=0.
3.      Menentukan ketinggian maksimum yang dapat dicapai roket.


1.5.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.

1.6. Hipotesa
                                                      
1.      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.
4.      Sebenarnya cara kerja roket air tidaklah sesulit yang kita bayangkan dalam teori.

1.7.Manfaat Penelitian

1.      Dapat mengetahui faktor apa yang mempengaruhi laju roket air. 
2.      Dapat mengetahui jarak maksimum roket air tersebut.
3.      Dapat mengetahui kendala dan kemulusan laju roket itu sendiri.



BAB II
LANDASAN TEORI

Roket air merupakan salah satu jenis roket yang menggunakan air sebagai 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 sebuah Pompa sepeda,Kompresor udara, atau silinder sampai dengan 125 psi, tapi kadang-kadang CO 2 atau nitrogen dari 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 meningkatkan Fraksi massa dan 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 tinggi yang disebut dorongan spesifik. Sabun juga kadang-kadang digunakan untuk membuat busa padat di roket yang menurunkan kepadatan massa reaksi tetapi meningkatkan durasi dorong.



BAB III
METODE PENELITIAN


3.1.         Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang kami gunakan ini adalah penelitian korelatif. Yang dimaksud dengan penelitian korelatif adalah penelitian yang menghubungkan data-data yang ada. Sesuai dengan pengertian tersebut kami menghubungkan data-data yang kami dapat antara yang satu dengan yang lain. Selain itu kami juga menghubungkan data-data yang ada dengan landasan teori yang kami gunakan. Sehingga diharapkan penelitian kami bisa menjadi penelitian yang benar dan tepat.

3.2.         Sumber Data

Sumber data kami adalah dari hasil praktikum disekolah dan informasi-informasi yang kami dapatkan dari internet, dan blog mahasiswa teknik fisika.

3.3.         Teknik Pengumpulan Data

Adapun teknik pengumpulan data yang kami gunakan dalam penelitian ini adalah berdasarkan hasil praktikum atau percobaan meluncurkan roket yang kami lakukan disekolah, dan juga berdasarkan informasi-informasi yang ada kami dapatkan di internet dan blog milik mahasiswa. 

3.4.         Teknik Analisis Data

Cara kami dalam menganalisis data yang kami dapat yaitu, pertama-tama memastikan bahwa semua data dan landasan teori yang kami perlukan telah diperoleh dengan baik.  Lalu kami memastikan kebenaran data yang telah kami kumpulkan berdasarkan hasil praktikum kami. Langkah berikutnya, sesuai dengan jenis penelitian kami, kami menghubungkan data-data yang satu dengan data yang lain dan juga dengan landasan teori yang ada. Langkah terakhir, kami menuangkannya dalam karya tulis ini.




BAB IV
PEMBAHASAN


4.1. Alat dan Bahan Dalam Pembuatan Roket Air.

1.         Botol bekas aqua (minimal 1,5 liter )
2.         Karton
3.         Isolasi/ lem
4.         Paku 1,5 inchi
5.         Katup (dari pohon sawit)
6.         Pentil (untuk bola voli)
7.         Pompa
8.         Benang nilon
9.         Penyangga 
10.     Air

4.2. Cara Membuat Roket Air

1.      Siapkan aqua botol yg berukuran 1,5 Liter.
2.      Balutlah botol dengan kertas karton, jika ingin memperindah roket air lapisi dengan kertas manila.
3.      Setelah kertas terekat dengan kuat, buatlah kerucut pada belakang botol menggunakan kertas karton.
4.      Buatlah sayap sebanyak 4buah dan di lengketkan pada badan roket agar roket tersebut seimbang.
5.      Lubangi bibir botol dengan paku yang saling berhadapan.
6.      Setelah itu dua buah paku tadi di ikat dengan benang nilon sepanjang 2-3meter.
7.      Buatlah katup (penutup botol) dengan menggunakan batang sawit atau batang kelapa ataupun batang tebu, tapi harus yang muda agar pentil bisa tembus kedalam katup dan memberikan udara kedalam botol.
4.3. Cara Kerja Roket Air
1.   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 = ρ . g . h
Semakin besar massa jenisnya (ρ) maka semakin besar gaya dorong roket (FA). Na
2.         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.         Setelah itu lekatkan dua buah paku yang sudah di ikatkan benang nilon sepanjang 2-3 meter tadi kebibir botol sehingga melekat pada katup.
4.         Tusukkan pentil kedalam katup, sampai melewati katup tersebut.
5.         Luruskan kedua benang yang berhadapan tadi sesuai arah paku.                             
6.         Sudut peluncuran roket diatur sedemikian rupa (Untuk menempuh jarak terjauh digunakan sudut 450 terhadap garis horizontal).
Sesuai dengan rumus Gerak Vertikal Ke atas lintasan parabola
7.          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.

8.          Pada saat pemompaan dirasa cukup, dan paku pada luas penampang katup ditarik dengan benang. sehingga katup  akan terdorong keluar, dan  roket air dapat mengangkasa ke udara.

4.4.   Bagian Launcher dan fungsinya Pada Roket Air
Launcher 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 bola voli.
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. 

BAB V
PENUTUP


5.1. Kesimpulan
     
1.   Roket air adalah sejenis Roket model yang menggunakan bahan bakar air sebagai reaksi 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.
     
5.2. Saran

1. Seharusnya siswa/i telah mengetahui bagaimana meluncurkan Roket Air dengan baik dan benar.
 2. Sebaiknya dalam peluncuran Roket Air, kita menghitung jarak maupun ketinggian roket tersebut.




DAFTAR PUSTAKA








Tidak ada komentar:

Poskan Komentar