Makalah Roket Air

Makalah Roket Air Makalah H2O Rocket Competition Disusun Oleh : -

Sunardi

-

Dodi Illahi

-

Suhermansyah

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala kelimpahan rahmat dan karuniaNya sehingga kami bisa menyelesaikan sebuah makalah berjudul “Roket Air”. Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mengikuti lomba H 2O rocket competition tingkat SMA se-KALBAR. Sehubungan dengan hal tersebut,  perlu kiranya kami dengan ketulusan hati mengucapkan terima kasih kepada Ibu Yuniarti, S.Pd guru Mata Pelajaran Fisika kelas XI Teknik Komputer dan Jaringan yang telah membimbing kami dalam menyelesaikan makalah ini. Kami juga  berterima kasih kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu menyelesaikan makalah ini. Dalam penyusunan makalah ini, kami menyadari pengetahuan dan  pengalaman kami masih sangat terbatas. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak agar makalah ini lebih  baik dan bermanfaaat. Akhir kata, kami ucapkan terima kasih dan sekian.

Sukadana,16 Februari 2018

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................... DAFTAR ISI..............................................................................................................

BAB I PENDAHULUAN........................................................................................... A TUJUAN PENULISAN.............................................................................. B. LATAR BELAKANG PENULISAN........................................................ C. RUMUSAN PERMASALAHAN .............................................................

BAB II ISI PEMBAHASAN RUMUSAN MASALAH............................................. A. MINIMNYA MINAT SERTA KREATIF PELAJAR KAL-BAR DALAM DUNIA ROKET AIR...................................................................... B. SEMAKIN MENINGKATNYA SAMPAH BARANG BEKAS BERUPA BOTOL AIR MINERAL YANG TIDAK DIMANFAATKAN....................................................................................... C. ALAT, BAHAN DAN CARA PEMBUATAN.......................................... D. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ROKET AIR...................

BAB III PENUTUP.................................................................................................... A. KESIMPULAN ......................................................................................... B. KRITIK DAN SARAN .............................................................................

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................

BAB I PENDAHULUAN A. TUJUAN

Meningkatkan kreatifitas pelajar KAL-BAR dalam dunia roket air. B. LATAR BELAKANG

Roket adalah sebuah benda yang digerakkan oleh media tertentu yang memberikan dorongan, bisa berupa Zat cair, gas, maupun benda padat. Roket sering digunakan untuk kembang api, persenjataan militer, kendaraan peluncur untuk satelit buatan seperti palapa, eksplorasi ke planet lain, dll. Nama Roket  berasal dari Italia, Rocchetta, nama petasan kecil yang diciptakan oleh Artificer Italia Muratori pada tahun 1379. Roket air adalah sebuah benda yang terbuat dari botol minuman bekas yang dapat terbang dengan memanfaaatkan air dan udara bertekanan sebagai  bahan bakarnya.Cara kerja roket air sederhana yaitu botol minuman bekas yang kita gunakan sebagai badan roket diisi air dengan volume tertentu kemudian udara dimasukkan dengan cara dikompresikan kedalam botol, kemudian botol ditahan agar tidak terlepas, setelah air dan udara di dalam botol mencapai tekanan tertentu, botol dilepas sehingga botol akan meluncur berlawanan arah dengan arah keluarnya air dan udara bertekanan. Untuk mengkompresikan udara, mengetahui tekanan dalam botol, menahan botol dan meluncurkannya diperlukan suatu mekanisme yang disebut launcher   (mekanisme peluncur). Penerapan hukum fisika dalam roket air, antara la in : 1. Hukum Newton III

Hukum III Newton mengatakan “  Apabila sebuah benda memberikan gaya kepada benda lain, maka  benda kedua memberikan gaya kepada benda yang pertama. Kedua gaya tersebut memiliki besar yangsama tetapi berlawanan arah”. Dimana berlaku Faksi = -Freaksi. Sebelum roket diluncurkan, roket air harus diisi air dan udara bertekanan. Jika udara didalam roket sudah  bertekanan tinggi maka rem ditekan sehingga Roket Air akan terbang. Ketika rem di tekan, otomatis penahan roket sudah tidak ada lagi sehingga

udara dan air yang ada didalam roket akan tersembur keluar. Saat udara dan air tersembur keluar inilah Roket Air memberikan gaya dorong ke bawah (gaya aksi). Gaya aksi (Faksi) = gaya yang diberikan oleh air dan udara pada  benda di bawahnya (udara). Benda yang ada di bawah tak lain adalah udara  juga. Saat udara yang ada di bawah roket air diberi gaya aksi maka udara akan membalas dengangaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya  berlawanan yaitu ke atas. Gaya reaksi (Freaksi) = gaya yang diberikan oleh udara (yang ada di bawah roket) terhadap air dan udara yang keluar dari mulut roket. Karena gaya reaksi inilah yang menyebabkan roket terdorong ke atas dan akhirnya terbang. 2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

GLBB adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Jadi, ciri utama GLBB adalah bahwa dari waktu ke waktu kecepatan  benda berubah, semakin lama semakin cepat/lambat, sehingga gerakan  benda dari waktu ke wakti mengalami percepatan/perlambatan. Roket bergerak meluncur ke atas dengan arah vertical ke atas, gerakan roket melawan gaya gravitasi bumi yang menariknya untuk kembali ke  bumi. Ketika roket meluncur ke atas, bahan bakar lama kelamaan akan  berkurang sehingga terjadi perlambatan. Setelah mencapai ketinggian tertentu, roket tidak dapat naik lagi, pada saat ini kecepatan roket adalah nol. Oleh karena tarikan gaya gravitasi bumi tak pernah berhentu berkerja pada roket, menyebabkan roket bergerak turun. Pada saat ini roket mengalami  jatuh bebas. Jadi, roket mengalami 2 fase gerakan. Saat bergerak keatas roket mengalami GLBB diperlambat dengan kecepatan awal tertentu. Lalu setelah bahan bakar habis, roket ditarik oleh gaya gravitasi bumi sehingga mengalami jatuh bebas yang merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan tertentu.

3. Hukum Bernoulli

Hukum Bernoulli mengatakan bahwa: “Jumlah dari tekanan, energi kinetik persatuan volume, dan energi  potensial persatuan volume mempunyai nilai yang sama pada setiap titik sepanjang satu garis arus”. Persamaan dasar hidronamika telah dapat drintis dan dirmuskan sehingga dapat memanfaatkan untuk menjelaska gejala fisis yang menghubungkan dengan aliran air. Persamaan dasar tersebut disebut sebagai persamaan Berniolli/Teorema Bernolli, yakni suatu persamaan yang menjelaskan berbagai hal yang berkaitan dengan kecepatan, tinggi  permukaan zat cair dan tekananya. Persamaan yang dihasilkan oleh  bernoulli tersebut juga dapat disebut sebagai hukum bernioulli, yakni suatu hukum yang dapat digunakan untuk menjelaskan segala yang berhubungan dengan zat cair melalui suatu penampang. Roket diisi air secukupnya dan udara tekanan sehingga udara dimanfaatkan ketika roket diluncurkn air yang didorong oleh tekanan botol akan keluar melalui lubang nozzle dengan kecepatan tertentu, tergantung dari volume air dan tekanan udara.

C. RUMUSAN MASALAH

a. Minimnya minat serta kreatifitas pelajar Kal-Bar dalam dunia roket air  b. Semakin meningkatnya sampah barang bekas berupa botol air mineral yang tidak dimanfaatkan

BAB II ISI RUMUSAN MASALAH

A. Minimnya Minat Serta Kreatifitas Pelajar Kal-Bar Dalam Dunia Roket Air. Kreatifitas dari para siswa Indonesia, umumnya dinilai masih sangat r endah, serta tertinggal jauh jika dibandingkan dengan para siswa dari negara-negara lain. Begitu  juga kreatifitas siswa Kal-Bar. Kreatifitas  adalah kemampuan seseorang untuk

mencipta yang ditandai dengan orisinilitas dalam berekspresi yang bersifat imajinatif.  Setiap orang memiliki potensi untuk melakukan aktifitas yang kreatif. Setiap siswa baru yang memasuki proses belajar, dalam pikiran mereka selalu diiringi dengan rasa ingin tahu. Pada tahap ini siswa dapat dirangsang untuk melakukan apa yang dinamakan dengan learning skills acquired , misalnya dengan  jalan memberi kesempatan siswa untuk bertanya, menyelidik, mencari, menerapkan dan menguji coba. Salah satu cara menumbuhkan tingkat kreatifitas siswa yaitu dengan  pembuatan roket air. Roket Air merupakan salah satu wujud dan media untuk

mengasah serta menyalurkan kreatifitas siapapun yang ingin membuatnya, terutama siswa. Melalui media roket air, dapat dipelajari banyak hukum dan  pelajaran sains lainnya. banyak metode dan desain roket air yang bisa dibuat sehingga dapat memberikan kesempatan yang seluas-luasnya kepada kreatifitas siswa. Pembuatan Roket air ini bertujuan untuk mengembangkan minat dan bakat serta kreatifitas kami dalam bidang IPTEK, serta membangun kekompakan untuk menghasilkan suatu karya dalam bidang teknologi. Dengan diadakan kompetisi roket air ini dapat meningkatkan kreatifitas siswa khususnya di Kal-Bar.

B. Semakin Meningkatnya Sampah Barang Bekas Berupa Botol Air Mineral yang tidak Dimanfaatkan

Botol plastik bekas adalah bahan limbah anorganik yang sulit untuk terurai, hal ini tentu sangat tidak bijak jika kita membuangnya  be gi tu saja . Akhir-akhir ini, limbah plastik bekas botol minuman di sekitar kita semakin meningkat. Bertambahnya jumlah sampah menyebabkan dampak yang cukup buruk kepada lingkungan. Sampah dalam bentuk plastik cukup susah diuraikan. Penelitian menunjukkan bahwa sampah plastik akan terurai dalam jangka waktu 50 juta tahun. Bayangkan, apabila hal ini tidak ditangani maka bumi akan menjadi tempat tinggal yang terbentuk dari sampah dan barang tidak berguna. Berdasarkan hal yang telah terurai sebelumnya, sudah seharusnya ada suatu cara untuk mengolah atau memanfaatkan limbah plastik bekas ini. Dalam  pengolahannya, kita dapat memikirkan aspek ekonomisnya pula, agar kita terpicu untuk terus me-recycle alias mendaur ulang limbah botol plastik bekas untuk menyelamatkan eksistensi kebersihan bumi tercinta ini. Akibat dari semakin bertambahnya tingkat konsumsi masyarakat serta aktivitas lainnya maka bertambah pula buangan/limbah yang dihasilkan. Limbah/buangan yang ditimbulkan dari aktivitas dan konsumsi masyarakat sering disebut limbah domestik atau sampah. Oleh karena itu diperlukannya suatu solusi tepat yang bukan hanya mengurangi penggunaan limbah plastik karena selama masih diijinkan untuk digunakan maka plastik itu akan terus ada dan bertambah. Limbah gelas plastik yang menumpuk di TPA dapat menjadi peluang dan jika diolah dengan benar dapat menjadi sumber daya. Pengembangan proses pengolahan gelas plastik dilakukan melaui eksperimentasi untuk membuka peluang pemanfaatan gelas  plastik dengan penerapan teknologi sederhana, murah, dan nyata. Eksperimen  juga mencakup eksplorasi sifat dan karakteristik gelas plastik yang unik untuk diaplikasikan menjadi produk bernilai tinggi sehingga dapat menaikkan nilai dari limbah gelas plastik. Beberapa cara pengolahan limbah plastik secara

umum yang paling sering kita lihat adalah pembuatan roket air dengan menggunakan limbah sampah botol plastik Roket air adalah sebuah permainan yang mengedukasi sebagai sarana  pembelajaran. Daur ulang botol merupakan proses untuk menjadikan suatu  bahan bekas menjadi bahan baru dengan tujuan mencegah adanya sampah yang sebenarnya dapat menjadi sesuatu yang berguna, mengurangi penggunaan  bahan baku yang baru,

C. Alat, Bahan dan Cara Pembuatan ALAT DAN BAHAN :

a. 2 botol bekas air mineral lebih baik yang bersoda karena lebih kuat.  b. Pipa Paralon ½ inch 2 meter. c. Lembaran polycarbonat (dipakai untuk atap atap kanopi) d. 7-10 cable teast. e. 3 penutup pipa paralon ( Dop tanpa ulir) ukuran ½ inc. f. Pentil ( air intake) sepeda motor. g. Lembaran fiber atau kertas tebal (bc ivory) h. Sambungan pipa berbentuk T. i. Kerikil atau kelereng.  j. Sambungan pipa paralon 1 inc. k. Gunting, lem paralon, lakban bening, lakban hitam, cutter, dan double tape.

Cara Membuat Roket Air :

a. Ambil satu botol kemudian potong bagian bawahnya. Masukan alas botol yang belum dipotong ke dalam botol yang sudah berlubang dan rekatkan dengan lakban bening.

 b. Buatlah kamip menggunakan lembaran polycarbonate dengan bentuk sesuai selera dan ukurannya sama. Bisa bentuk segitiga siku-siku , bujur sangkar, atau setengah bulan sabit. Kemudian rekatkan pada ujung botol yang tidak dipotong menggunakan lakban bening.

c. Buatlah bagian nosecone menggunakan fiber. Caranya buatlah lingkaran dengan diameter yang diinginkan. Tergantung dari ujung botol lancip atau tumpul. Apabila ujung botol semakin lancip maka diameter lingkarannya harus semakin lebih lebar. Kemudian buatlah bentuk kerucut. Rekatkan sisinya menggunakan doubletape. Masukan pemberat ke dalam kerucut dan rekatkan di ujung kerucut dengan double tape agar posisinya tetap saat meluncur. Kemudian satukan nosecone dengan botol mengunakan lakbanbening. Cara Membuat Peluncur ( Launcher ) :

a. Potong pipa paralon ½ inch menjadi 3 bagian dan rangkailah membentuk huruf T, kemudian satukan dengan sambungan pipa, dan Bagian kepala rangkaian huruf T diberi Dop yang nantinya berfungsi sebagai alas. Dan ujung yang berlawanan disambung dengan pipa yang sama ukurannya tapi tanpa menggunakan sambungan pipa. Agar bagian sambungan tersebut terlihat menggelembung. Fungsinya untuk menahan roket saat akan diluncurkan. rekatkan sambungan-sambungan tersebut menggunakan lem  paralon.

 b. Susun cable teast mengelilingi sambungan pipa yang menggelembung dan rekatkan dengan lakban hitam supaya lebih kuat. Masukan sambungan pipa ukuran 1 inch sehingga posisi cable teast berada di dalam sambungan tersebut. fungsi dari cable teast dan sambungan ini adalah sebagai penahan agar roket tidak terlepas sebelum mencapai tekanan yang maksimal. c. Ujung pipa bagian badan huruf T diberi Dop yang telah di pasang pentil (air intake sepeda motor). Kemudian diberi lem paralon. Fungsinya adalah untuk menghubungkan peluncur denga pompa.

d. Usahakan di setiap sambungan jangan sampai ada lubang supaya udara tidak dapat keluar ataupun masuk. D. 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 airmemiliki mulut botol,

luas penampang yang jauh lebih kecil dibandingkan

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 kan sudut 450 terhadap garis horizontal). Sesuai dengan rumus Gerak Vertikal Ke atas lintasan parabola 7. 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.

D. Faktor yang Mempengaruhi Kerja Roket Air 1. Wings (kamip)

Ukuran wings yang bagus adalah yang tidak terlalu lebar atau tidak terlalu sempit, karena dapat berpengaruh pada kestabilan roket saat meluncur. Makin lebar kamip 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 kamip 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 kamip, 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 bermacammacam, 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. KESIMPULAN

Roket air adalah 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. Roket bekerja karena ada aksi dan reaksi (hukum Newton ketiga). 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.

B. KRITIK DAN SARAN

Seharusnya dalam pembelajaran fisika di sekolah harus diadakan praktikum khususnya pembuatan roket air ini.

DAFTAR PUSTAKA

- Google.com http://naldyln.blogspot.co.id/2018/02/makalah-sunardi-dan-dodi-illahi.html - Wikipedia.com

DOKUMENTASI PEMBUATAN ROKET AIR