Kelompok : Akbar Diosasqia Putra Ayu Shuvitria Claudy Nadya Dani Wijaya Rismila Noviana Sri Yanti Tanti Dwi Anita Putri Veronica Kristiasie Kelas : XI IA 6 Materi : Fluida Statis dan Fluida Dinamis ROKET BERPENGGERAK UDARA I. Tujuan : 1) Membuat roket sederhana dari bahan plastik. 2) Mengetahui cara kerja roket berdasarkan aspek fluida statik dan dinamik. 3) Mengetahui cara menembakkan roket. II. Indikator/tolak ukur : 1) Dapat mendesain roket sederhana. 2) Dapat mendesain peluncur roket bertekanan udara sederhana. 3) Memahami aspek – aspek yang berkaitan dengan penembakan roket. III. Dasar Teori : Roket angin merupakan salah satu jenis roket yang menggunakan angin sebagai bahan bakarnya. Roket angin 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 dengan menggunakan dua macam pipa. Yaitu pipa dengan ukuran ¾ dan ½ inci. Prinsip kerja roket ini ialah mengisi udara pipa dengan pompa agar udara tersebut memenuhi volume pipa dan membuat pipa menjadi tertekan. Sehingga tekanan tersebut yang bisa mendorong roket sehingga roket bisa meluncur dengan jarak yang sesuai dengan jarak maksimumnya. IV. Alat dan Bahan : @ Pipa PVC ukuran ¾ inch dan ½ inch @ Keran air @ Penyambung pipa T dan L @ Busur @ Pentil Ban @ Amplas @ Lem Tembak @ Lem Korea atau Lem Alteco @ Gergaji Pipa @ Selotip atau lakban @ Bahan pemberat atau batu @ Pompa sepeda @ Stopmap untuk sayap roket @ Gunting @ Pilok dan plaster warna-warni (untuk menghias roket) @ Meteran @ Stopwatch dan alat tulis V. Cara Membuat Roket dan Peluncurnya: 1. Langkah Membuat Roket a. Alat dan Bahan 1) Pipa ukuran diameter ¾ 2) Tutup pipa diameter ¾ 3) Map plastic untuk sayap roket 4) Lem pvc atau lem korea 5) Plaster warna-warni sesuai keinginan (untuk merias) 6) Gunting 7) Gergaji pipa 8) Penggaris b. Cara Membuat 1) Potong pipa PVC ¾ inch dengan ukuran 25cm - 30 cm 2) Buatlah sayap roket. Sayap dapat dibuat sesuai keinginan. Berikut beberapa gambar sayap roket bisa dibuat menggunakan map plastic atau bekas ember plastic. 3) Tutup salah satu ujung pipa dengan menggunakan tutup pipa ukuran 3/4, lalu lem kemudian beri lakban. Usahakan jangan ada sedikitpun lubang agar tidak ada udara yang keluar, sehingga roket bisa terbang dengan maksimal. 4) Buatlah, bentuk kerucut dari kertas sampul untuk di letakkan di ujung penutup roket. Seperti gambar berikut : 5) Roket siap untuk diterbangkan. 2. Langkah Membuat Peluncur a. Alat dan Bahan § Pipa ukuran ½ inch § Tutup pipa diameter ½ inch § Penyambung pipabentuk L dan T § Katup (keran air) § Pentil sepedaAmpelas § Solder listrik § Gergaji pipa b. Cara Membuat 1. Potong pipa PVC diameter ½ inch menjadi 2 bagian (satu ukuran yang lebih panjang dan satu ukuran lagi lebih pendek, jika memungkinkan perbandingan panjangnya 1 : 3) dengan ukuran sesuai keinginan. 2. Pasanglah pentil sepeda pada ujung pipa yang ukurannya lebih panjang, kemudian sambungkan ujung pipa yang lain dari pipa tersebut keran air atau katup. 3. Kemudian sambungkan ujung keran aair atau katup yang berukuran kecil. 4. Amplaslah bagian-bagian penghubunga pipa, agar roket terhubung dengan pas. 5. Setelah semua bagian disambungkan, lem bagian dalam sambungan pipa serta sekitaran luar pipa menggunakan lem pipa PVC. 6. Kemudian buat bagian kaki agar peluncur dapat berdiri sendiri. Jika masih bingung, dapat melihat hasilnya seperti ini : 7. Peluncur siap meluncurkan roket berpenggerak angin. VI. Prosedur Kerja dalam Praktikum Penerbangan Roket : 1. Membentuk kelompok yang masing – masing kelompok memiliki sebuah peluncur serta 5 jenis roket bertekanan udara yang terbuat dari plastik dengan desain sendiri. 2. Menembakkan roket dengan tekanan maksimal 10 kali pompa atau sekitar 20 – 30 psi (pound per square inch atau pon setiap inci persegi). 3. Menentukan sudut tembakkan mulai dari 10 derajat hingga 60 derajat serta mengukur jarak mendatar terjauh yang dicapai roket serta perhitungan ketinggian maksimum yang dicapai masing - masing roket. 4. Menghitung kemampuan tekanan yang diberikan setiap peluncur berdasarkan jarak mendatar, ketinggian, serta waktu yang diukur dari setiap penembakkan roket. VII. Diskusi : 1) Mencatat hasil pengukuran kegiatan roket dalam tabel yang disediakan. 2) Menganalisa hasil dan perhitungan fisika berdasarkan gerak balistik dan mekanisme roket, serta menganalisa fluida statis dan dinamis dari tekanan udara yang diberikan. 3) Menyimpulkan pengaruh tekanan udara, jarak jangkauan roket, serta ketinggian roket dengan prinsip fluida statik dan dinamik. 4) Memberikan simpulan hasil pengamatan tentang perilaku roket dan desain roket, serta faktor – faktor lain yang diduga mempengaruhi pelepasan roket. VIII. Deskripsi Alat : 1) Dimensi atau ukuran roket dan peluncur :
2) Dimensi pompa angin yang digunakan: Ukuran pompa angin yang di gunakan : Pompa angin berukuran maksimum 100 Psi, seperti gambar dibawah ini : IX. Tabel Pengamatan Roket Bertekanan Udara :
X. Analisis Data : a) Perhitungan ketinggian maksimum yang dicapai roket : 1). Ym = = = = 1,504 m 2). Ym = = = = 2,113 m 3). Ym = = = = 3,554 m 4). Ym = = = = 2,652 m 5). Ym = = = = 4,653 m 6). Ym = = = = 5,874 m 7). Ym = = = = 6,127 m 8). Ym = = = = 6,465 m 9). Ym = = = = 7,540 m 10). Ym = = = =10,167 m b) Perhitungan jangkauan yang dicapai roket setelah jatuh ke tanah: 1). Xm = 34,7 m = = Vo = 31, 29 m/s 2). Xm = 32,7 m = = Vo = 24, 88 m/s 3). Xm = 41,6 m = = Vo = 24, 41 m/s 4). Xm = 25,1 m = = Vo = 17, 06 m/s 5). Xm = 37,25 m = = Vo = 19, 10 m/s 6). Xm = 41 m = = Vo = 18, 71 m/s 7). Xm = 38,15 m = = Vo = 17, 05 m/s 8). Xm = 36,58 m = = Vo = 15, 92 m/s 9). Xm = 39,4 m = = Vo = 15, 87 m/s 10). Xm = 47 m = = Vo = 16, 30 m/s c) Perhitungan tekanan udara pompa yang dihasilkan : 1. Nama Roket : MH 370 P = P = = = = 94, 08 N/m2 P = 0, 0136 psi 2). Nama Roket : FS 2014 P = P = = = = 91, 47 N/m2 P = 0, 0133 psi 3). Nama Roket : MK 2014 P = P = = = = 78, 4 N/m2 P = 0, 0114 psi 4). Nama Roket : IDRIS 96 P = P = = = = 78, 4 N/m2 P = 0, 0114 psi 5). Nama Roket : EX 146 P = P = = = = 78, 4 N/m2 P = 0, 0114 psi d) Perhitungan desain roket : 1) Roket MH370 Berat: 0,06 kg Panjang: 25 cm Diameter: 2,5 cm Volume: x Π x d2 x t x Π x 2,52 x 25 122,71 cm3 2) Roket FS 2014 Berat: 0,07 kg Panjang:30 cm Diameter: 2,5 cm Volume: x Π x d2 x t x Π x 2,52 x 30 147,26 cm3 3) Roket MK 2014 Berat: 0,05 kg Panjang:25 cm Diameter: 2,5 cm Volume: x Π x d2 x t x Π x 2,52 x 25 122,71 cm3 4) Roket IDRIS 96 Berat: 0,05 kg Panjang:25 cm Diameter: 2,5 cm Volume: x Π x d2 x t x Π x 2,52 x 25 122,71 cm3 5) Roket EX 146 Berat: 0,06 kg Panjang: 30 cm Diameter: 2,5 cm Volume: x Π x d2 x t x Π x 2,52 x 30 147,26 cm3 XI. Pembahasan A. Pengertian Roket Roket udara sederhana adalah salah satu jenis roket yang menggunakan udara dari pompa sebagai bahan bakarnya. Wahana tekan yang berfungsi sebagai mesin roket biasanya terbuat dari pipa 3/4” . roket dipaksa keluar dari peluncur oleh udara yang bertekanan, biasanya udara yang telah terkompresi. B. Prinsip Kerja Roket Berbicara masalah prinsip kerja roket, pada awalnya saya berfikir bahwa roket prinsipnya sama dengan balon mainan yang kita sering tiup. Di dalam balon tersebut tersimpan udara(oksigen dan uap air) yang kita tiup tadi kedalamnya. kemudian ketika kita lepaskan balon itu, maka balon akan terbang sebanyak udara yang disimpan di dalam ruang balon tersebut. Nah,, dari sedikit bayang-bayangan dari fikiran saya ternyata benar kerja roket hampir sama dengan balon. Pada awal perkembangannya, roket digerakan dari hasil pembakaran bahan bakar minyak, gas dan oksigen cair. Setelah bahan bakar roket dinyalakan, pancaran gas yang keluar dari roket akan menimbulkan ledakan beruntun kebawah sehingga mendorong roket ke atas dan roket dapat melaju ke udara. Roket terbang dengan kecepatan supersonik, yaitu sekitar 300 m/s. Prinsip kerja roket merupakan penerapan dari Hukum Newton III tentang gerak , Faksi = - Freaksi yang berbunyi : "untuk setiap gaya aksi yang dilakukan pada sebuah benda, maka akan terjadi gaya reaksi yang besarnya sama tapi arahnya berlawanan". Aplikasi pada gaya roket ini ditunjukkan melalui gaya yang dikerjakan gas pada roket, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan yaitu ke atas. Jadi, gas akan mengerjakan gaya ke atas pada roket sehingga roket akan terdorong ke atas. Bahan bakar roket ada dua jenis yaitu bahan bakar cair dan bahan bakar padat. Prinsip kerja dari roket berbahan bakar cair dan padat sama saja, di mana hasil pembakaran menghasilkan gaya dorong ke atas. Tetapi roket yang berbahan bakar padat mempunyai kelebihan yaitu mampu menyimpan bahan bakar dengan jumlah besar untuk ruang penyimpanan yang sama, karena bahan bakarnya telah dipadatkan. Sedangkan bahan bakar cair tidak bisa dimanfaatkan. C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Gerak Roket 1) Wings (fins) 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. 2) Body Peluncur Body peluncur terdiri dari satu pipa dengan ukuran ½” . Tetapi pipa akan lebih baik jika dibuat dengan panjang yang sesuai dengan body roket. Alasannya karena mampu menampung lebih banyak udara serta mempunyai tekanan yang lebih kuat, sehingga roket akan meluncur lebih jauh. 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) 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. 5) Body roket Roket dibuat dengan ukuran ¾”, hal ini dikarenakan body roket harus lebih besar daripada body peluncur agar roket bergerak tanpa hambatan atau gesekan. Roket dibuat dengan panjang maksimal 30 cm dan lebih baik lagi jika roket dibuat lebih kecil dari 30 cm. 6) Sudut peluncuran Sudut peluncuran yang mampu membuat roket mencapai jarak maksimal adalah 60 derajat. 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. XII. Hasil Diskusi dan Kesimpulan Roket dapat meluncur ke atas karena mendapatkan tekanan dari udara yang berasal dari pompa. Karena tekanan yang memenuhi volume pipa maka roket akan terdorong ke atas. Semakin besar dorongan atau tekanan ke roket maka pergerakan roket saat meluncur akan semakin cepat dan jauh. Jika katup pada pipa tidak tertutup dengan rapat atau ada sambungan pipa yang bocor maka udara akan merembes keluar. Ketika udara terus menerus keluar membuat tekanan pada pipa berkurang sehingga roket tidak bisa meluncur tinggi. Kestabilan roket dipengaruhi oleh Fin. Pembuatan Fin harus seseuai dengan besar atau kecilnya roket. Ukuran fin tidak boleh terlalu besar dan terlalu tipis karena kegunaan fin yaitu untuk membelah angin. Fin akan membuat roket berputar dan bergerak lurus sesuai dengan arah penembakan. XIII. Kendala Beberapa kendala yang kelompok kami alami yaitu sebagai berikut. 1) Waktu pengerjaan sering terbentur dengan aktivitas beberapa anggota kelompok. 2) Pompa yang bocor. 3) Banyaknya kegagalan pada proses pembuatan peluncur. 4) Roketnya terdapat suatu masalah yaitu terletak pada ketidakseimbangan terhadap fin yang digunakan dikarenakan terlalu besar dan tipis sehingga tidak dapat membelah udara dan menjadikan roket tidak lurus sesuai bidikan. XIV. Komentar Perbaikan terhadap kegiatan pengamatan roket : Roket seharusnya memiliki fin yang tebal dan kuat. Bentuk peluncur sebagai penyimpan udara tidak perlu terlalu panjang, cukup yang kecil namun dapat membuat roket meluncur jauh dengan tekanan yang sesuai. Buatlah katup yang mudah untuk di buka dan ditutup sehingga tekanan dapat keluar dengan cepat. Beberapa kelompok banyak mengalami masalah pada penyangga peluncur, dan penyangga yang baik bukan hanya menggunakan 1 pipa penyangga karena itu hanya sekedar hiasan. Penyangga yang benar yaitu dengan 2 pipa sehingga peluncur dapat di letakkan di tanah sehingga peluncur akan seimbang. XV. Saran 1. Seharusnya siswa/i telah mengetahui bagaimana meluncurkan Roket sederhana dengan baik dan benar. 2. Sebaiknya dalam peluncuran Roket sederhana, kita menghitung jarak maupun ketinggian roket tersebut. XVI. Daftar Pustaka XVII. Lampiran 1. Gambar Desain Roket (foto terlampir) 2. Gambar dan Desain Peluncur Roket (foto terlampir) 3. Gambar kegiatan pembuatan dan peluncuran roket 4. Gambar kegiatan analisa dan diskusi kelompok 5. Foto Kelompok Roket Gambar kegiatan pembuatan dan peluncuran roket Gambar kegiatan analisa dan diskusi kelompok Diskusi pembuatan laporan Foto kelompok roket |
Apa yang harus dilakukan agar roket mencapai jarak tempuh maksimal dan ketinggian maksimal
Pos Terkait
Copyright © 2024 idkuu.com Inc.
